個(gè)體化三維女上體人臺(tái)構(gòu)建及服裝樣板自動(dòng)生成研究.pdf

1、伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)服裝產(chǎn)業(yè)邁進(jìn)了計(jì)算機(jī)信息化、數(shù)字化的時(shí)代。三維服裝CAD系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)趨勢(shì)目前主要表現(xiàn)為以下幾方面：制作虛擬樣品（量身定做）、遠(yuǎn)程服裝試衣（虛擬試衣）、進(jìn)行三維服裝設(shè)計(jì)、建立快速反應(yīng)樣板生成系統(tǒng)等。而要實(shí)現(xiàn)個(gè)體化服裝樣板自動(dòng)生成需要涉及到多項(xiàng)技術(shù)，如人體測(cè)量技術(shù)、人臺(tái)建模技術(shù)和樣板生成技術(shù)。因此，如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、幾何學(xué)和力學(xué)的最新成果，實(shí)現(xiàn)三者之間的結(jié)合已成為國(guó)際紡織服裝界、圖形學(xué)界、計(jì)算機(jī)軟

2、件界關(guān)注和研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　本研究提出了一種基于非接觸式二維人體尺寸自動(dòng)提取技術(shù)的三維虛擬女上體人臺(tái)構(gòu)建及服裝樣板生成的方法，以人體正側(cè)面照片為基礎(chǔ)，通過(guò)圖像輪廓提取、基本尺寸測(cè)量及三維尺寸計(jì)算模型建立等一系列步驟開(kāi)發(fā)了人體尺寸自動(dòng)提取系統(tǒng)；然后以“特征點(diǎn)——插入點(diǎn)——特征線——基準(zhǔn)面——人臺(tái)”為基本思路，建立了構(gòu)建女上體人臺(tái)所需的15個(gè)特征部位截面曲線的生成規(guī)則，完成了基于人體數(shù)據(jù)自動(dòng)生成符合其體型特征的三維女上體人體模型

3、系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)；并以兩款基本款女西裝為例，探究了人體基本數(shù)據(jù)與樣板參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系以獲得個(gè)體化原型樣板生成規(guī)則，實(shí)現(xiàn)了基于人體體型特征的女西裝原型樣板自動(dòng)生成；最后從服裝松量的空間形態(tài)分布規(guī)律出發(fā)，建立了人體與服裝間距離松量與給定松量的算法模型，并結(jié)合三維人體模型利用曲線模擬將距離松量轉(zhuǎn)換為樣板增量，完成了原型樣板與成衣樣板之間的轉(zhuǎn)化。具體內(nèi)容包括：
　　（1）拓展了非接觸式人體尺寸自動(dòng)提取技術(shù)
　　為了避免人體身體晃動(dòng)及呼吸給實(shí)

4、驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)的誤差，本研究提出使用兩臺(tái)相機(jī)同時(shí)進(jìn)行人體正側(cè)面照片的拍攝。同時(shí)為了確保同一物體在兩臺(tái)相機(jī)的空間分辨率是統(tǒng)一的，設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)以校準(zhǔn)相機(jī)焦距。
　　本研究考慮到人體體型的差異性，在進(jìn)行人體三維尺寸計(jì)算時(shí)將每一個(gè)特征部位進(jìn)行單獨(dú)的分類，如將頸部分為4類，胸部、下胸部、腰部和腹部均分為3類，臀部分為2類，相當(dāng)于將女上體分為了648類，最終結(jié)果證明了計(jì)算方法的可行性，其中下胸圍、腰圍和腹圍有96％以上的數(shù)據(jù)在成衣尺寸標(biāo)準(zhǔn)誤差范

5、圍內(nèi)。
　　（2）建立了三維女上體人臺(tái)特征部位截面曲線的生成規(guī)則
　　三維人臺(tái)最重要的組成部分是與服裝樣板生成密切相關(guān)的特征部位，如胸部、腰部、臀部等，所以建立人體特征部位截面曲線的生成規(guī)則是個(gè)體化三維女上體人臺(tái)建模的關(guān)鍵。本研究以“特征點(diǎn)——插入點(diǎn)——特征線——基準(zhǔn)面——人臺(tái)”作為個(gè)體化三維女上體人臺(tái)建模的基本思路，共對(duì)女上體15個(gè)特征部位截面進(jìn)行了分析。
　　對(duì)于每一條特征部位截面曲線，首先在點(diǎn)云圖中先找出各部位中

6、的特征點(diǎn)，如頸根部側(cè)頸點(diǎn)和前頸點(diǎn)、肩部肩端點(diǎn)、胸部胸高點(diǎn)（BP點(diǎn)）、下胸部乳根點(diǎn)等。然后確定出人體特征部位截面，通過(guò)插入等分點(diǎn)的方法，將人體特征部位截面寬度等分并測(cè)量各等分點(diǎn)的厚度，建立了各部位曲線上所有點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算模型。如胸部截面曲線上特征點(diǎn)和插入點(diǎn)一共18個(gè)型值點(diǎn)，這些型值點(diǎn)分布在曲線上，決定了曲線的最終造型。研究最終生成的人臺(tái)能大致描繪出人體的基本形態(tài)，且其特征部位截面曲線形狀可基本符合人體特征，為進(jìn)一步的服裝樣板自動(dòng)生成提供了基

7、礎(chǔ)。
　　（3）制定了個(gè)體化女西裝原型樣板生成規(guī)則
　　目前所謂的計(jì)算機(jī)自動(dòng)打板系統(tǒng)，實(shí)際上都是半自動(dòng)化的系統(tǒng)，其中一些系統(tǒng)只有某些服裝款式的標(biāo)準(zhǔn)樣板數(shù)據(jù)庫(kù)，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)與人體的聯(lián)動(dòng)。本研究通過(guò)分析樣板中每一個(gè)點(diǎn)、每一條線、每一個(gè)特征部位的作用，建立人體數(shù)據(jù)與樣板結(jié)構(gòu)線之間的位置對(duì)應(yīng)關(guān)系，將人體尺寸的變化轉(zhuǎn)換為樣板參數(shù)的變化，結(jié)合人體基本尺寸和特征部位截面曲線造型制定了個(gè)體化女西裝原型樣板生成規(guī)則，實(shí)現(xiàn)了基于人體體型特征的個(gè)體化

8、原型樣板自動(dòng)生成。
　　（4）以距離松量計(jì)算模型為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)成衣樣板的生成
　　要實(shí)現(xiàn)個(gè)體化成衣樣板自動(dòng)生成，放松量的分配規(guī)則是重要的參考依據(jù)。本研究從松量空間形態(tài)分布出發(fā)，對(duì)距離松量進(jìn)行了量化測(cè)量，建立了人體與服裝間距離松量空間分布規(guī)律的計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)了給定松量與距離松量之間的轉(zhuǎn)換。最后結(jié)合三維女上體模型，通過(guò)曲線模擬將距離松量轉(zhuǎn)換為樣板增量，完成了原型樣板到成衣樣板的轉(zhuǎn)化。
　　本研究拓展了基于人體正側(cè)面照片的非接觸