第一节 服装CAD的基本介绍、作用与发展趋势

科技改变生活，科技创造未来。人类在20世纪以来取得的辉煌成就，远远超过了之前所有年代的总和。这一切，都要归功于科技的力量。在众多的科技成就当中，CAD无疑是最具影响力的项目之一。

一、服装CAD的基本介绍

CAD是英文Computer Aided Design的缩写，即计算机辅助设计，它是应用计算机实现产品设计和工程设计的一门高新技术。20世纪60年代末，计算机图形处理技术的发明，为CAD技术的发展开辟了道路。CAD系统首先在机械、建筑、电子、航空、航天等技术密集型产业中研制成功，并得到深入和广泛应用。CAD技术的应用对加速传统产业向现代化产业过渡，以及改革产品的结构具有非常重要的战略意义，特别是对提高产品的设计水平，其意义显得尤为重要。

服装CAD系统（Computer Aided Garment Design）是计算机辅助设计技术与服装产业有机结合的产物，通过运用计算机运算速度快、信息存储量大、可靠性高，能快速处理图形、图像的特点，并结合人脑丰富的想象力和创造力，从而极大地提高了服装设计的质量和效率。

与其他CAD技术相比，服装CAD的起步相对较晚。1972年，世界上首套服装CAD系统——MARCON在美国研制成功。之后，美国格柏（Gerber）公司研制出一系列的服装CAD/CAM系统，并率先将其推向国际市场，为缓解当时服装批量化生产的瓶颈环节——服装工艺设计发挥了重要作用，因此受到服装企业的欢迎。继之而来，世界许多国家的公司都推出了类似的服装CAD/CAM系统。经过近半个世纪的改进与发展，服装CAD技术已经基本成熟，并为众多服装企业采用。有没有服装CAD，已成为衡量服装企业设计水平和产品质量的重要标志之一。

二、服装CAD的作用

应用服装CAD是现代服装工业发展的必然趋势，它带给服装企业的不仅是资源的节约，更重要的是设计水平和产品质量的提高，这两点都有助于增强服装企业的核心竞争力。服装CAD具有速度快、绘图准确、管理方便、易于修改等优点，非常适合于多品种、小批量、短周期、变化快的服装行业。据国外统计表明，通过运用服装CAD，企业的设计成本可降低10%～30%，设计周期可缩短30%～60%，产品质量可提高2～5倍，设备利用率可提高2～33倍，面料利用率可提高2%～3%，节省人力或场地2/3。

服装CAD在工业生产中的作用主要表现在以下四个方面：

（1）提高工作效率，缩短产品设计和生产加工周期。

（2）改善工作环境，减轻劳动强度，提高设计质量。

（3）降低生产成本，提高经济效益。

（4）方便生产管理，利于资源共享。

服装CAD的成功应用，使得人类渴望轻轻松松地坐在电脑前面，用鼠标推动服装产业变革的伟大梦想变成了现实。从应用现状来看，目前的服装CAD，在服装企业用得比较多的、具备较高实用价值的，还是打板、放码和排料系统。

三、服装CAD的发展趋势

服装CAD技术的成功应用不仅拓展了计算机的应用领域，也加速了传统服装产业向现代化转型。随着计算机技术的不断发展、多媒体和网络技术的逐渐成熟、服装流行速度的加快、消费需求的多样化，服装CAD在服装行业的应用将越来越广泛，并深入渗透到设计、生产、管理、销售和服务的各个环节。服装CAD正朝着智能化、三维立体化、集成化、网络化、简易直观化、开放式与标准化的方向飞速发展。

1.智能化

早期的服装CAD系统缺乏灵活的判断、推理和分析能力，使用者仅限于具有较高专业水平和丰富经验的技术人员，而且只是简单地用鼠标、键盘和显示器等现代工具取代传统的纸和笔。随着CAD应用人群的不断扩大和计算机技术的飞速发展，开发智能化专家系统已成为服装CAD发展的新方向。

服装款式千变万化，但万变不离其宗。利用人工智能技术开发的服装智能化系统，可以帮助设计师构思和设计更多新颖的服装款式，完成服装从款式设计、样片自动生成到三维立体展示修改的全过程，从而提高服装设计的水平与效率。

2.三维立体化

最初的服装CAD系统都是基于平面图形学原理开发的，无论是款式设计、样片设计还是试衣系统，其中的基本数学模型都是二维平面的。随着人们对服装品质与合体性要求的不断提高，服装CAD迫切需要由当前的二维平面设计状态发展到三维立体设计状态。

随着三维人体测量技术的逐渐成熟，三维服装CAD也初步完成了由理论研究向实践应用的转变，基于3D技术的量身定制系统和虚拟试衣系统也已经走进了人们的生活。3D打印机的出现为三维服装CAD的应用扫清了前进途中的最大障碍，也翻开了服装制造业崭新的篇章。近年来，3D打印机打印的服装作品引起了业界的强烈关注。图1-1所示为用3D打印机打印的服装作品。

虽然三维服装CAD技术有了突破性的进展，但服装是柔性的，它会随着人体的运动不断变化形态。服装CAD在实现从二维到三维的转化过程中，如何解决织物质感和动感的表现、三维重建、逼真灵活的曲面造型等问题，是三维服装CAD走向实用化、商品化的关键所在。3D打印的服装相比于传统工艺制造的服装在柔韧性、舒适性和真实感上还有所欠缺，三维服装CAD的未来发展也还有很长一段路要走，但这只是时间的问题。

衣、食、住、行，人类赖以生存的四大要素都可以用3D打印机打印，甚至连人体器官、武器等也不例外，3D打印几乎无所不能。只有想不到，没有做不到！对人类来讲，3D打印是推开了通向天堂的门，还是打通了去往地狱的路？恐怕只能留待时间去验证。

小贴士

3D（Three Dimensions）打印是一种通过材料逐层添加制造三维物体的变革性、数字化增材制造技术，将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透，并对未来制造业生产模式与人类生活方式产生重要影响。

相比于传统制造，3D打印至少具备十大优势：

（1）制造复杂物品不增加成本。

（2）产品多样化不增加成本。

（3）无须组装。

（4）零时间交付。

（5）设计空间无限。

（6）零技能制造。

（7）不占空间，便携制造。

（8）减少废弃副产品。

（9）材料无限组合。

（10）精确的实体复制。

3.集成化

为在激烈的市场竞争中取得优势，服装企业必须建立快速反应机制，提高生产效率。实现整个服装生产的高度集成已成为当今服装业发展的必然趋势。

早在20世纪80年代，计算机集成制造的概念就已经被提出。计算机集成制造系统——CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）是在信息网络技术、计算机技术、自动化技术和现代科学管理的基础上，将设计、生产、管理、营销、服务等各个环节，通过新的生产管理模式、工艺制造理论和计算机网络有机地集成起来，根据市场需求变化，随时做出相应的合理调整。由于是信息资源共享，企业内部各部门之间很容易协调，反应的速度也非常快，从而可以充分利用人力、物力资源，最大限度地降低生产成本，提高生产效率。典型的CIMS系统主要由四个部分组成：CAD、CAM（Computer Aided Manufacturing）、MIS（Manage Information System）和FMS（Flexible Manufacturing System），即计算机辅助设计系统、计算机辅助制造系统、管理信息系统和柔性加工系统。

计算机集成制造系统给工业自动化赋予了崭新的含义，是迄今为止计算机技术与设计、制造系统完美结合的最佳典范。计算机集成制造系统将在传统服装产业向现代化产业过渡中起到决定性作用，因而正在逐步被服装企业接纳和采用，并在不久的将来被整个服装行业广泛应用。

4.网络化

对一个现代化的服装企业来讲，能否建立高效、快速的反应机制是其在激烈的市场竞争中能否胜出的关键。而在接单、原料采购、设计、制定工艺到生产出货的全过程中的网络化运作，已成为服装企业在市场竞争中不可缺少的快速反应手段。近年来，随着国际互联网的高速发展，一个现代服装企业的计算机集成制造系统已成为国际信息高速公路上的一个网点，其产品信息可以在几秒之内传输到世界各地。随着专业化、全球化生产经营模式的发展，企业对异地协同设计、制造的需求也将越来越迫切。21世纪是网络的时代，基于网络的辅助设计系统可以充分利用网络的强大功能保证数据的集中、统一和共享，实现产品的异地设计和并行加工。因此，开发开放式、分布式的工作站或网络环境下的CAD系统将成为网络时代服装CAD发展的重要趋势。

5.简易直观化

一套好的服装CAD系统，不仅要性能稳定、功能强大，还要界面友好、操作方便、易学易懂、快捷高效，只有这样，才能最大限度地激发设计者的创作灵感、简化操作过程、提高生产效率。而这，也是服装CAD系统在发展与完善过程中必然的选择。界面友好、易学易懂的最明显标志就是将原本很抽象的界面和工具图标变得非常直观形象化，对每一步操作都给出简洁明了的提示，让多数操作者通过只看提示就能饶有兴趣地做下去。在这个方面，所有服装CAD系统一直都在进行着不遗余力的改进。

6.开放式与标准化

目前应用的服装CAD系统众多，所采用的计算机外部设备也是品牌繁多，因此宜采用开放式系统，以便用户根据需要灵活地选择、配置各种设备。开放式系统主要体现在开放的工作平台、用户接口、开发环境、应用系统以及各系统之间的信息交换和共享。在信息化时代，开放的标准是一个全球性的问题。制定和完善服装CAD技术标准并贯彻执行，不仅可以促进服装CAD技术进一步提高，而且能促进服装CAD技术在服装行业的普及应用，还能促进国际间的交流与合作。只有标准化的服装CAD系统才有利于计算机数据管理，便于查询和资源共享，才能加快信息传递的速度，减少等待的时间和重复劳动，从而更好地推广和应用。