元宇宙時代－3D數位布料開發暨行銷展示平台介紹

3D數位布料技術開發是紡織所近二年在創前計畫投入發展的項目之一，主要背景因素係因Covid-19疫情影響，促使低接觸的商業模式興起，供應鏈亟需維繫與品牌溝通的良好方式與工具。

本次開發內容著重在織物數位化建置過程中所需的工具、方法與流程，與此同時，也加入立肯企業從產業需求的角度、國際品牌的要求等，以加速數位布料技術開發應用落地。

Covid-19開啟新行銷時代：從實體走向虛實混合模式

疫情期間，實體展會暫停舉辦二年，多數企業認為在新業務、新市場的推廣上，面臨較大挑戰，其中包括：

1. 要快
2. 要靈活（臨時和實時計劃允許對不斷變化的需求或供應情況做出靈活反應）
3. 要更細化（個性化產品需求增加）
4. 更準確（在整個供應鏈中提供實時、端到端的透明度）
5. 更有效率（機器人自動化）

根據市調機構麥肯錫預估，B2B的銷售將走向虛實混合模式；與傳統模式相比，混合銷售可獲得更廣泛、更深入的客戶與更多樣化的人才，並帶動收入提高 50%；但麥肯錫也提醒，當B2B的買家正朝向以多元化的通路進行採購時，B2B的賣家必須建置相對應的工具或平台，以滿足買家多元採購需求。

另方面，廠商也面臨終端消費需求的挑戰；疫情大流行，消費者減少前往消費市場，加速消費市場朝向數位優先的行為轉變，此趨勢也讓品牌或零售商取得獨有機會，進行轉型及數位創新，甚至重塑未來零售的想像；包括NIKE、adidas等運動品牌紛紛透過併購或策略聯盟的方式取得新興技術，以進行數位創新，期望將客戶的旅程數位化，並形塑終端消費者需求的樣貌。

隨著網購比重提高，品牌或零售商再次關注到優質的虛擬試衣服務，此服務除需量測技術、3D服裝數位呈現，也朝向主副料 （即數位材料）等更上游方向發展，也就是需優質的數位布料檔案。

建構布料的數位分身—數位布料（Digital Fabric）

數位布料係指把實體布料做數位分身，數位分身並非拍攝一張或掃描一張美麗的沙龍照即可，所謂的數位布料，必須將布料的紋理特徵及物理特徵數位化，打包以作為3D呈現的材料（參見圖1）。

圖1 優質的數位布料檔案內容

資料來源：紡織所

 一般布料的表現方式通常是用色彩，但無法呈現部分布料的紋理特徵，如:金屬、反光材質、透視感等特徵，必須透過特殊技術或設備來拍攝，再經由多個檔案組成，以3D方式，方可將絲質布料和金屬表面的反光部分等特徵清楚呈現。

在物理特徵數位化方面，布料在做數位溝通時，最大挑戰就是摸不到、看不到，無法感受到布料的真實特徵；現在已有物理特徵擷取工具可做簡易量測，將這塊布料的厚度、剛性、拉伸、剪裁等基本物理屬性擷取，以反映該布料應有的獨特性；將物理特徵與紋理特徵這兩個數位檔案結合，就能展現具有物性特徵的布料檔案。

製作數位布料的設備需求

製作數位布料的設備包括紋理特徵擷取設備與織物物性檢測儀器。

紋理特徵擷取設備如：Vizoo xTex、X-rite TAC7、TG3D Nuno等，其共同點為皆有一個箱子，箱子內部含有環形光源，在拍攝時光源會開啟，以利將這些布料的特徵擷取下來。

而關於織物物性檢測儀器，市場上較知名者包括：Fabric Analyzer by Browzwear (FAB)、CLO Fabric Kit 2.0(CFK 2.0)、Optitex Fabric Testing Unit(FTU)、Fabric Touch Tester (FTT)等（參見圖2），這些儀器各有特色，如：FAB為自動化，量測完即完成數位檔案；CFK 2.0為手工量測，需自行把參數輸入到系統內，FTT也是全自動化，量測的數據多，包括冷熱、表面粗糙等，但缺乏拉伸數據。

布料在物性模擬的應用一直以來都具有相當難度，目前3D服裝軟體公司，已透過開發測量儀器來取得物理屬性的參數值，但面臨不少挑戰，包括：

1. 測量儀器龐大且造價昂貴，動輒百萬起跳，操作彈性低

2. 流程上耗費人力測試，自動化程度不高

3. 不同軟體使用的模擬器標準不同，測得參數在其他軟體上不相容，應用性低

4. 儀器測試的數值在模擬表現上與真實布料的垂墜性有落差，真實性不足

圖2 製作數位布料之設備需求–織物物性檢測儀器

資料來源：紡織所

Digifab數位布料建構流程

有鑑於此，紡織所開始思考是否有更好的方法或工具，以協助廠商建構數位布料。

2021年開始，紡織所向廠商募集布料，蒐集各種規格的織物，以便瞭解這些織物的物性表現，並做進一步的分類，如:梭織再細分成斜紋、平紋等，圓編織物分成單面布與雙面布，圓編單面布再分成單面平紋、單面組織布等，將這些常見的規格標示出來。

這些不同織物的垂墜表現會受到材質、紗線等諸多因素影響，也會因有無加工、刷毛等有所落差，因此，除了可能牽涉到商業機密之資訊外，Digifab蒐集的布料，都會詳細標示織物規格，目前已累積1,800件以上的織物。

蒐集好後，開始做物性測試，第一步先拍攝織物外觀，目前採用臺灣的Scanatic™ Nuno布料掃描機，其優勢在輕巧、操作簡單，以色彩、鏡面反射、法線、金屬度、粗糙度和環境遮蔽貼圖的形式產生3D檔案。

接著將織物放在與TG3D Studio合作開發的垂墜測試儀器，並根據BS:5058英國標準測試儀規範設計，掃描後計算得出垂墜係數，再使用織物手感測試儀（FTT）測試，取得彎曲、壓縮、冷熱與表面粗糙等共22組參數數據；由於FTT沒有拉伸參數，故再透過CRE測試機進行測試，Digifab所採用的儀器皆是根據標準規範設計進行測試。
 

總結來說，數位布料的建構流程是在取得布料與規格後，拍攝織物外觀，再進行3D掃描，之後進入物性測試，最後在雲端形成數位布料與數位服裝。

在數位布料建構的流程中，物性測試最耗時，包括FTT和CRE，估計約需65分鐘才能完成，耗時且投資金額高，因此，Digifab蒐集1,800塊布料的數據進行機器學習，透過織物規格來預測FTT、拉伸等織物的物性，這部分由AI執行，以預測方式取代原本需要實測的過程，大幅縮短測試時間，估計只需10秒鐘即可完成（參見圖3）。

圖3  Digifab數位布料建構–操作流程

資料來源：紡織所

有了織物的外觀與數據，紡織所建立了Digifab資料庫，可從各種維度來搜尋布料，如:單面針織、雙面針織等，並提供廠商、成分等細部分類，以做更細的搜尋；其中特別的是首創手感搜尋，利用FTT可測量布料冷暖感與表面粗糙，把這些數據轉化爲觸覺感受，以客觀的數據表現，取代個人主觀的感受。

圖4 數位與實體布料驗證

資料來源：紡織所

紡織所Digifab數位布料建置優勢

Digifab數位布料建置優勢其一是快、省、準；跟市場上的工具比較，Digifab數位布料的建置只需要一片吊卡即可製作含有物性的數位布料，廠商提供布料（吊卡）和規格（部分欄位需填入），就開始進入拍攝，並提供預測功能，約10秒鐘完成FTT、拉伸等物性預測，最後花2分鐘製成數位布料與數位服裝，無需高昂設備與維護成本，可降低成本85%以上。

二是依循標準；以英國標準檢測所測得之數據進行相關參數轉換，如：懸垂性測試是根據BS:5058英國標準測試取得垂墜係數。紡織所正推動FTTS布料模型（依據BS5058）評估驗證規範，近三個月已完成布料模型特徵值擷取與量化評估方法，也就是說，物性的參數轉換皆有共通標準作爲依據。

三是獨創的手感值；Digifab數位布料利用FTT的數據去轉換成手感值，一般織物有粗糙度、光滑面，這些特徵難以用文字表達，透過FTT的數據，建置手感值的機制，可協助廠商進行篩選，而此部分也是Digifab獨有。

四是檔案相容；CLO、Browzwear仍是市面上品牌最常使用的3D設計軟體，Digifab數位布料輸出的檔案亦須與這些軟體相容，此部分計畫會在年底先完成第一階段，可輸出成U3M檔案。

Digifab Next：織物規格預測3D成像

Digifab的下一步是期望藉由累積織物規格數據，深度學習預測織物物性特徵，未來無需物性測試，也可模擬逼真的3D物性外觀。

也就是說，透過織物規格預測FTT、DC值，廠商只要提供規格，再從圖資庫挑選接近、或是找一塊預計要形成樣貌的數位布料，最後再做成3D檔案即可。廠商可省去開布流程，直接在Digifab數位布料做模擬，此做法也符合目前時尚界關注的環保議題。

Digifab數位布料可為企業帶來的效益，包括：

1. 經濟高效的工具與流程：可協助廠商快速把織物數位化，透過簡單動作，輸入規格、拍攝照片即可自動轉換成該布料應有的3D模擬物件及其物理參數值（參見圖4）

2. 快速回應品牌需求：目前已有品牌對布廠提出相關規範，藉由建立數位材料格式規範以支持其數位創新，雖未全面要求，但未來將有可能要求供應鏈提供數位材料格式，因此，供應鏈及早規劃佈局，可快速對接品牌需求

3. 開拓元宇宙藍海商機：長遠來看，隨著高端品牌開始佈局元宇宙商機，未來也可能將數位服裝作為NFT出售給客戶，因此及早佈局具物性的數位布料可為虛擬服裝實體生產的整合預作準備