텍스타일 CAD 시스템을 활용한 패션소재의 디자인 및 화상 유사성 분석에 관한 연구

Abstract

최근의 패션소재 산업은 전통적 산업기술을 기반으로 새로운 디자인 변화와 관련 산업의 혁신적 변화를 적극적으로 수용하여 변모하고 있다. 과거의 소품종 대량생산 방식에서 다품종 고감성 고기능의 고부가가치 산업으로 변모하기 위한 시스템적 변화가 섬유 패션 산업전반에 걸쳐 구축되어 가고 있다. 그리고 우리의 전통적인 천연염색 방법의 과학화가 국가적 관심을 받고 있으며, 인체친화적인 패션소재와 친환경소재의 중요성이 생산자와 소비자에게 모두 깊이 각인되고 있다. 이러한 변화는 안전하고 지속가능한 전반적인 산업의 발전방안을 모색하는데 중요한 초석이 되고 있으며, 향후 우리 패션소재 산업의 지속적인 발전방향을 제시하는 변화라고 볼 수 있다. 한편 패션소재 기획 및 디자인 분야에서는 텍스타일 CAD의 보급과 디자인 다양성 및 업무효율 향상으로 인하여 텍스타일 CAD의 활용도가 점차 높아지고 있다. 즉각적인 시장반응을 파악하여야 하는 소재 기획 분야에서 설계된 소재를 실제 품평과정을 진행하는 것은 매우 중요한 단계이다. 그러나 이 단계는 시간적, 경제적, 인적 요소의 집중적 지원이 상당히 필요하게 된다. 이러한 과정은 최근 보급된 텍스타일 CAD에 의해 상당 부분 단축시킬 수 있게 되었다. 본 연구에서는 최근의 패션소재 트렌드를 분석하여 변화조직과 장식사를 조직도에 따라서 제직하였다. 동일한 조직을 텍스타일 CAD를 사용하여 실의 번수와 밀도를 조정하고 시뮬레이션을 진행하여 가상적 직물을 구현하였다. 실제의 직물은 CCD카메라로 촬영하여 화상을 획득하고 텍스타일 CAD에서 구현된 화상과 실물화상 사이의 일치성을 객관적으로 분석하기 위하여 화상의 유사성분석(Similarity Index Analysis)을 진행하였다. 유사성 분석은 MR/1, MS-SSIM Index법, FSIM Index법, CW-SSIM Index법을 사용하여 비교분석을 진행하였다. 상관성 분석의 결과, 네 가지의 프로그램 모두 반복적 패턴이 포함된 변화조직 직물이 굵고 불규칙한 장식사가 포함된 직물에 비해 실물과 시뮬레이션 화상 간 상관계수가 비교적 높은 것을 확인하였다. 육안판별과 비교해보면 MS-SSIM Index법의 경우 사람의 눈을 통해 화상의 유사도를 느끼는 정도보다 전체적으로 상관계수가 낮은데 이는 양호한 수준의 평균휘도와 대비정도의 유사성에 비해 구조의 유사성에서 급격한 상관계수의 감소를 보였기 때문인 것으로 보인다. FSIM Index법은 수치의 정도는 양호하나 장식사를 사용하지 않은 변화조직 직물과 장식사 직물 간의 상관계수 차이가 보이지 않았다. 이에 미세한 화상의 위치 이동이나 각도변화 등의 왜곡에 의한 영향을 최소화한다고 알려진 CW-SSIM Index법을 사용하여 양호한 유사성 계수를 도출할 수 있었다. 향후 연구에서 시각에 의한 주관적 평가를 진행하여 프로그램의 수식에 의해 계산된 유사성 수준과 육안비교를 통한 유사성 수준의 상관성을 검증하는 단계가 필요할 것으로 사료된다.;Before the age of mass-production, people had very small chances to choose clothes to suit their needs or personal preferences. The traditional textiles/fashion industry had almost been relying on the mass-production systems, either labor-intensive or equipment-intensive. Current globalized textiles/fashion industry is shifting gradually its focus to the high value-added, high sensitivity, multi functional products based on new technology with human-friendliness and sustainable growth in mind. Textile design CAD systems have been developed with the advances in the computer hardware and software sectors. The functional diversities, pattern data management, color management, vector-based schemes have made the textile design CAD a necessity of the textile design community of the fashion and textile design companies. One of the capabilities of the textile design CAD is the fabric-like simulation based on the input data streams, such as yarn count, fabric count, color, yarn twists, yarn hairness or bulkiness, and most importantly the weave or knit structure, or patterns. In this study, several weave structures including fancy yarn weave and patterns were prepared using a shuttle loom. The woven textile images were taken using a CCD camera. The same weave structure data and yarn data were fed into the textile design CAD, TexPro, in order to simulate the fabric images as similar as possible. Using similarity Index analysis methods, including MR/1, MS-SSIM Index, FSIM Index, and CW-SSIM Index methods, the image similarity Index between the actual fabric specimen and the simulated image of the corresponding fabric using the textile design CAD software was analyzed. The results showed that weaves of repeated small patterns gave better similarity Index values than those of fancy yarn weave, which show some level of irregularities due to the fancy yarn attributes. The similarity indices calculated by using the MS-SSIM Index method seem to be lower than the preliminary subjective evaluation results based on visual observation. This may be attributed to the fact that the contribution of structure similarity within the MS-SSIM Index is much lower than those of luminance similarity and contrast similarity. The overall values of FSIM Index methods across the images of fabric specimens are relatively high. However the differentiation between the similarity indices of the derivative weave fabrics and those of the fancy yarn weave fabrics is not remarkable. Therefore CW-SSIM Index method, which is reported to reduce the undesirable effect incurred by the distortion such as small translation or rotation of the images, is employed for the calculation. The CW-SSIM Index method is found to result in better and plausible similarity indices across the images of the fabric specimens. Further study may include the subjective evaluation protocols based on visual observation of the fabric images and the virtual images prepared by using the textile design CAD. Correlation analysis or statistical verification of the subjective evaluation data and the similarity index data calculated by using several similarity index methods, such as MS-SSIM Index method, FSIM Index method, CW-SSIM Index methods, or multi-resolution wavelet analysis method based on MR/1 software, are the next possible stages of the continued study.