三维服装CAD主要是指在CAD软件中把二维服装纸样进行模拟缝合，然后在数字人体模型上进行虚拟试衣，或者调用现有的模块进行组合设计，在虚拟模特上快速地设计服装造型，然后自动生成二维服装板片。通过观察虚拟着装效果，调整二维纸样来设计服装款式；调整材质等进行面料、色彩、图案等的搭配设计；调整服装工艺，并可以模拟多重服装覆盖效果，从而最终完成服装整体设计，三维服装与二维衣片之间可逆转换。另外，三维服装CAD还提供虚拟时装表演，观众可以从各个角度进行观看。

三维服装CAD的研究在20世纪80年代就已经开始，所涉及的关键技术包括三维人体测量、三维人体建模、三维服装设计、三维裁剪缝合、纺织品三维模拟及虚拟展示等方面的技术。其中，通过三维人体测量获取关键人体几何参数数据，通过三维人体建模生成虚拟的三维人体，建立静态和动态的人体模型，形成一套具有虚拟人体显示和动态模拟功能的系统。三维服装CAD在此基础上，在人体模型上模拟服装穿着效果，并将立体设计近似地展开为平面衣片。在三维人体测量中，通过激光测量法、立体摄影法、莫尔条纹法等扫描技术进行非接触性测量，可以积累大量人体数据，从而建立起人体数据库，包括不同性别、区域环境、年龄、人种、身高体重等的不同人体。在人体数据库的数据基础上，对三维人体进行建模。对于未来工业4.0时代，人体数据库具有重要意义。目前国内外都在进行各类人群人体数据库的建立。现在欧美国家已建立了较为完整的人体数据库系统，我国也在积极建设中。

在三维服装CAD中，对服装面料的粗细、软硬、弹性、密度、弯曲、厚薄轻重等特性进行仿真模拟，是很重要的一部分。一些三维服装CAD系统还提供常用织物库，不同的物理属性的面料会具有不同悬垂效果。在三维环境下，既可看到面料的着装效果，还可以根据需求应用粘衬、粘衬条和归拔等技术，以调整3D服装的合身性。另外，服装本身的工艺结构、服装因与人体的接触，而形成的悬垂、各种褶皱的变化，服装因为人体活动而造成的各种动态变化，都是纺织品三维模拟研究的范畴。

另外，将三维服装设计模型转换生成二维平面衣片，涉及把复杂的空间曲面展开为平面的技术，这是服装材料的柔性、平面性所决定的需求，也是三维服装CAD的难点。国内外学者做了多项研究工作，得到了复杂曲面展开的多种方法，有许多方法也已应用在三维服装CAD中。在二维CAD基础上的三维设计逐渐向智能化、物性分析、动态仿真方向发展，参数化设计向变量化和超变量化方向发展；三维线框造型、曲面造型及实体造型向特征造型以及语义特征造型等方向发展；组件开发技术的研究应用，还为CAD系统的开放性及功能自由拼装的实现提供了基础。

三维服装CAD多年来一直是服装界的热门话题，但2015年之后才慢慢开始真正进入服装企业的设计流程，逐渐表现出对业界的冲击力。瞬息万变的消费趋势已经彻底打乱了传统的时尚发展周期，如何快速响应市场变化是服装企业面临的问题。利用三维服装CAD可以快速处理数据，以零成本的方式创造无限可能，生成贴图、齐色样、对花对格等。通过实时查看3D服装的修改效果，简化产品开发的流程，减少不必要的实际样衣制作以及运输成本，缩短常规服装工艺的制作时间，提高产品开发的效率。

三维服装CAD是如何优化流程的呢？我们首先看看传统服装设计流程。服装设计师设计图案，绘制服装效果图，选择面料、辅料等。通过与客户沟通协调后，绘制服装结构款式图，标注尺寸并开具生产单交给制衣部门，由制板师打板，服装设计师与打板师需互相沟通，对设计构想与成衣纸样进行协调修改。然后，样衣工制作样衣，样衣寄给客户。这时一个月左右的时间已经过去了。在确定服装效果图后，客户并不了解后面的工作，无法介入设计过程。客户收到样衣后，提出修改意见。双方再进行沟通协商，然后修改制作，再寄出样衣，整个反复过程需要耗费大量时间。

使用三维服装CAD后，设计流程将得到优化，设计周期也会大大缩短。现在，服装企业，三维服装协作设计流程是这样的：服装设计师可以在三维服装CAD中调用类似的服装纸样，然后根据其基本的打板能力，在三维软件中粗略调整样板。然后把二维平面图转为立体穿着效果，通过修改模特参数、姿势，添加面料属性、图案、纹理贴图等，进行服装设计。最后三维服装CAD渲染出接近样衣的效果图。这时，效果图就可以传给客户，根据他们的意见在服装CAD上直接修改。最后，效果图交给生产部门，由样板师修改服装样板，制作样衣，再交给客户。由于客户参与服装的设计过程，样衣的采用率将大大提高，减少了反复制作样衣及寄送的过程。(www.daowen.com)

三维服装CAD不仅用于设计与生产，在网络定制时代，它更是定制流程中设计师与顾客的交互方式。Metail公司致力于解决网购服装无法试穿等问题，推出3D虚拟试衣间。用户只需要花30秒时间，上传图片以及三围数据，即可创建一个3D的个人模特模型。每次网购前，便可以直接利用该模特在Metail合作电商中“试衣”模拟，再现真实的穿衣效果。3D虚拟试衣间就是借助了三维服装CAD软件VStitcher来完成的。目前，许多定制电商平台及服装品牌仍在持续研究及推进虚拟试衣及服装定制的销售模式。

在大规模定制时代，三维服装CAD是服装CAD系统与其他系统集成，实现对市场快速反应中很重要的一环。从服装创意设计到技术性样板设计，从产品概念到最终消费者，三维服装CAD贯穿了从服装设计、生产到商品化管理的整个过程。正如美国Gerber公司于2018年推出AccuMark 3D产品，这款三维服装CAD为服装设计与生产每一步赋予了独特的价值。服装设计师可以看到3D图像验证设计创意，从而决定将哪些设计引入技术设计，并使用高真实感渲染技术用于商品销售或营销。样板师、技术设计师和生产团队查看3D图像和2D服装样板，确保了服装制作在技术层面准确无误，并传送到生产环节，实现了无缝的工作流程。销售团队利用其陈列在电商网站上在线销售服装，并通过Avametric应用程序中的AR功能支持更交互的设计流程，为终端消费者带来个性化空间的时尚体验。

现在国外的一些三维服装CAD系统已基本能实现三维服装穿着、搭配设计并修改，反映服装穿着运动舒适性的动画效果，模拟不同布料的三维悬垂效果，实现360°旋转等功能。其中美国、日本、韩国等国家研究开发的三维服装CAD软件比较先进，包括法国力克（Lectra）公司的Moderis V7、以色列Browzwear公司V-stitcher、Optitex的3D Runway Desinger、日本Technoa公司的i-Designer、韩国的CLO3D、韩国首尔大学DC-Suit等。美国Gerber公司2018年推出的三维服装CAD系统AccuMark 3D。

我国在三维服装CAD的人体测量、人体建模、纺织品仿真、虚拟显示、定制平台等方面也做了很多研究，但起步较晚，与国外的技术水平还有较大距离，目前只有香港科技和北京长峰科技公司、北京服装学院、中山大学、杭州爱科公司、深圳盈宁公司等近年来开始了服装三维覆盖模式款式试衣系统的开发，且仅有部分软件进入了商品化阶段。北京服装学院张辉博士研发了对面料搭配功能的三维服装展示系统，系统提供服装库及面料库，并可以根据需要进行扩充，见图1-4。

图1-4　张辉博士研发的三维服装展示系统