一種仿真試衣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種仿真試衣系統(tǒng)，通過(guò)2D信息采集裝置采集服裝的圖片信息并輸入2D服裝存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)，3D信息采集裝置通過(guò)采集人體動(dòng)態(tài)信息并輸入人體模型存儲(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)輸入裝置直接輸入服裝材質(zhì)信息進(jìn)入服裝材質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，2D服裝存儲(chǔ)模塊內(nèi)的信息通過(guò)2D-3D服裝轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為3D服裝數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)與3D服裝數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，3D服裝數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的3D服裝數(shù)據(jù)通過(guò)3D服裝和人體模型匹配模塊與人體模型匹配模塊內(nèi)的人體動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行匹配進(jìn)行試衣，試衣效果通過(guò)輸出模塊輸出顯示。本發(fā)明中的能夠把高清攝像機(jī)拍攝到的人體視頻進(jìn)行原服裝和人體進(jìn)行分離，構(gòu)建人體的三維動(dòng)態(tài)行為模型和三維服裝模型，能夠真實(shí)的反應(yīng)人體和服裝效果，使得試衣效果更加貼近現(xiàn)實(shí)。
【專利說(shuō)明】一種仿真試衣系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種模擬試衣裝置，尤其是涉及一種仿真試衣系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 電子商務(wù)的狂潮已經(jīng)席卷全球，服裝的選購(gòu)更是占到網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的很大比重。目 前，基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的網(wǎng)上服裝店所提供的服務(wù)非常有限，比如提供服裝的二維或三維圖像、 服裝部件的簡(jiǎn)單組合、服裝花色紋理的變換等，這些低劣的技術(shù)使得顧客往往買不到合身 的衣服，造成服裝網(wǎng)絡(luò)銷售退貨率高的局面，嚴(yán)重影響到人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的信任。
[0003] 三維服裝CAD系統(tǒng)能夠使顧客在購(gòu)買服裝之前就能夠看到以自身為主題的虛擬 著裝效果，逼真模擬出有款式、質(zhì)感、花色的服裝；同時(shí)，也能讓服裝設(shè)計(jì)師在制作服裝之前 就可以看到不同材質(zhì)、不同密度、不同厚度、不同身材模特的著裝效果。因此，如何利用計(jì)算 機(jī)圖形學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域的最新科研成果，對(duì)服裝進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真成為目前研究和應(yīng)用的 執(zhí)占。
[0004] OpenGL是Open Graphics Library的縮寫，是一套三維圖形處理庫(kù)，也是該領(lǐng)域 的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)三維圖形是指將數(shù)據(jù)描述的三維空間通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)化成二維圖像并顯示 或打印出來(lái)的技術(shù)。OpenGL就是支持這種轉(zhuǎn)換的程序庫(kù)，它源于SGI公司為其圖形工作站 開(kāi)發(fā)的IRISGL，在跨平臺(tái)移植過(guò)程中發(fā)展為OpenGL。
[0005] OpenGL被設(shè)計(jì)成獨(dú)立于硬件、獨(dú)立于視窗系統(tǒng)，可以在各種操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上 都可以用的，并能在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下以C/S模式工作，是專業(yè)圖形處理、科學(xué)計(jì)算等高端應(yīng)用領(lǐng) 域的標(biāo)準(zhǔn)圖形庫(kù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)在網(wǎng)上購(gòu)買服裝時(shí)候不能及時(shí)試衣，無(wú)法知道是否合身 經(jīng)常遇到購(gòu)買失誤的問(wèn)題，提供一種仿真試衣系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的人，不同的衣服信息進(jìn) 行模擬試衣，可以避免購(gòu)買失誤造成的損失。
[0007] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題的不足，所采用的技術(shù)方案是： 一種仿真試衣系統(tǒng)，包括信息采集模塊、2D-3D服裝轉(zhuǎn)換模塊、3D服裝數(shù)據(jù)庫(kù)、2D服裝 存儲(chǔ)模塊、服裝材質(zhì)存儲(chǔ)模塊、3D服裝和人體模型匹配模塊、人體模型存儲(chǔ)模塊和輸出模 塊，信息采集模塊包括2D信息采集裝置、3D信息采集裝置和數(shù)據(jù)輸入裝置，通過(guò)2D信息采 集裝置采集服裝的圖片信息并輸入2D服裝存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)，3D信息采集裝置通過(guò)采集人 體動(dòng)態(tài)信息并輸入人體模型存儲(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)輸入裝置直接輸入服裝材質(zhì)信息進(jìn)入服裝材質(zhì) 數(shù)據(jù)庫(kù)，2D服裝存儲(chǔ)模塊內(nèi)的信息通過(guò)2D-3D服裝轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為3D服裝數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)與 3D服裝數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，3D服裝數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的3D服裝數(shù)據(jù)通過(guò)3D服裝和人體模型匹配模塊與人體 模型匹配模塊內(nèi)的人體動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行匹配進(jìn)行試衣，并通過(guò)服裝材質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的服裝材質(zhì) 信息對(duì)試衣效果進(jìn)行調(diào)整，試衣效果通過(guò)輸出模塊輸出顯示。
[0008] 在人體與服裝的仿真過(guò)程中，為了達(dá)到更加真實(shí)的效果，需要建立人體與服裝的 碰撞檢測(cè)機(jī)制，以便產(chǎn)生真實(shí)試衣環(huán)境下的如飄逸、褶皺、筆挺等效果。該發(fā)明是通過(guò)建立 人體和服裝的層次包圍盒，然后結(jié)合人體行走模式，來(lái)判斷人體層次包圍盒二叉樹(shù)和服裝 層次包圍盒二叉樹(shù)是否能夠存在碰撞，以及碰撞的深度(力度）來(lái)進(jìn)行仿真的。
[0009] 判斷服裝與人體(或者周圍物體）否有碰撞就歸結(jié)為對(duì)兩棵二叉樹(shù)進(jìn)行遍歷和判 交的算法。算法如下： 為服裝和人體分別構(gòu)建AABB二叉樹(shù)樹(shù)(樹(shù)1和樹(shù)2); Collision_Detection (樹(shù) 1，樹(shù) 2); void Collision_Detection (CboundingBox *TreelNode, CBoundingBox *Tree2Node) { 樹(shù)2的根結(jié)點(diǎn)按層次遍歷樹(shù)1 ; /*其中如果樹(shù)2的根結(jié)點(diǎn)與樹(shù)1某結(jié)點(diǎn)包圍盒無(wú)重疊，則判定與其子結(jié)點(diǎn)的包圍盒 無(wú)重疊，不訪問(wèn)這些子結(jié)點(diǎn)；如果發(fā)現(xiàn)與樹(shù)1的某個(gè)層次的包圍盒都不相交或遍歷完樹(shù)1 的葉子結(jié)點(diǎn)，則退出遍歷。*/ if (發(fā)現(xiàn)與樹(shù)1的某個(gè)層次的包圍盒都不相交） { 沒(méi)有碰撞，停止向下遍歷； } else { while ( i=0; i〈樹(shù)1中發(fā)生碰撞的葉子結(jié)點(diǎn)數(shù)；i++) { 用第i個(gè)結(jié)點(diǎn)按層次遍歷樹(shù)2; /*其中如果此結(jié)點(diǎn)與樹(shù)2某結(jié)點(diǎn)包圍盒無(wú)重疊，則判定與其子結(jié)點(diǎn)的包圍盒無(wú)重疊， 不訪問(wèn)這些子結(jié)點(diǎn)；如果發(fā)現(xiàn)與樹(shù)2的某個(gè)層次的包圍盒都不相交或遍歷完樹(shù)2的葉子 結(jié)點(diǎn)，貝1J退出遍歷。*/ if (發(fā)現(xiàn)與樹(shù)2某個(gè)層次的包圍盒都不相交） { continue; } else { 對(duì)檢測(cè)出有重疊的樹(shù)2的葉子結(jié)點(diǎn)與樹(shù)1的第i個(gè)葉子結(jié)點(diǎn)進(jìn)行基本幾何元素的碰撞 檢測(cè)。如有碰撞，則進(jìn)行碰撞響應(yīng)調(diào)整； } } } }〇
[0010]自頂向下是從服裝的整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，根據(jù)整塊服裝的性質(zhì)遞歸地分割服裝，生成 下級(jí)的包圍盒來(lái)構(gòu)成層次包圍盒樹(shù)的結(jié)點(diǎn)，直至到達(dá)葉結(jié)點(diǎn)。而自底向上方法是先將構(gòu)成 服裝的幾何元(三角形）作為葉結(jié)點(diǎn)，然后利用其局部性質(zhì)，構(gòu)造相應(yīng)的包圍盒，然后將它們 遞歸地組合起來(lái)，生成高一級(jí)的包圍盒結(jié)點(diǎn)，直至生成一個(gè)逼近整個(gè)服裝結(jié)構(gòu)的包圍盒作 為層次包圍盒的根結(jié)點(diǎn)。
[0011] 在該發(fā)明開(kāi)發(fā)中，采用了先自頂向下來(lái)構(gòu)造層次包圍盒二叉樹(shù)的結(jié)構(gòu)，然后從葉 子結(jié)點(diǎn)開(kāi)始自底向上遞歸計(jì)算葉子結(jié)點(diǎn)及其父結(jié)點(diǎn)的包圍盒數(shù)據(jù)。
[0012] 所述的2D信息采集裝置采用（XD相機(jī)。
[0013] 所述的3D信息采集裝置采用視頻拍攝裝置中的任意一種。
[0014] 所述的數(shù)據(jù)輸入裝置采用外接鍵盤。
[0015] 所述的輸出模塊采用液晶顯示器。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：1、該系統(tǒng)能夠把高清攝像機(jī)拍攝到的人體視頻進(jìn)行原服裝 和人體進(jìn)行分離，構(gòu)建人體的三維動(dòng)態(tài)行為模型和三維服裝模型，能夠真實(shí)的反應(yīng)人體和 服裝效果，使得試衣效果更加貼近現(xiàn)實(shí)。
[0017] 2、該系統(tǒng)能夠把高清攝像機(jī)拍攝到的人體視頻場(chǎng)景進(jìn)行三維模擬，比如人體模特 是在有風(fēng)力情況下的試衣效果時(shí)，可以把該場(chǎng)景下的風(fēng)力模型構(gòu)建出來(lái)，以便在試衣效果 演示時(shí)，體現(xiàn)風(fēng)力作用下的試衣效果。
[0018] 3、該系統(tǒng)能夠把三維人體模型和三維服裝模型構(gòu)建層次包圍盒二叉樹(shù)；可以根據(jù) 人體生理結(jié)構(gòu)和服裝構(gòu)件和縫制的原理，構(gòu)建粒度適中的層次包圍盒二叉樹(shù)，粒度過(guò)大，仿 真效果較差；粒度過(guò)小，計(jì)算量過(guò)大，仿真效果連續(xù)性不強(qiáng)。
[0019] 4、該系統(tǒng)能夠通過(guò)自頂向下的方式，對(duì)人體層次包圍盒二叉樹(shù)和服裝層次包圍盒 二叉樹(shù)進(jìn)行判交判斷，如果存在交集，就表明有碰撞，就要產(chǎn)生一定的形變；如果不存在交 集，就表明人體和服裝沒(méi)有碰撞。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本專利的中信號(hào)傳遞流程框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 圖中所示，【具體實(shí)施方式】如下： 一種仿真試衣系統(tǒng)，包括信息采集模塊、2D-3D服裝轉(zhuǎn)換模塊、3D服裝數(shù)據(jù)庫(kù)、2D服裝 存儲(chǔ)模塊、服裝材質(zhì)存儲(chǔ)模塊、3D服裝和人體模型匹配模塊、人體模型存儲(chǔ)模塊和輸出模 塊，信息采集模塊包括2D信息采集裝置、3D信息采集裝置和數(shù)據(jù)輸入裝置，通過(guò)2D信息采 集裝置采集服裝的圖片信息并輸入2D服裝存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)，3D信息采集裝置通過(guò)采集人 體動(dòng)態(tài)信息并輸入人體模型存儲(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)輸入裝置直接輸入服裝材質(zhì)信息進(jìn)入服裝材質(zhì) 數(shù)據(jù)庫(kù)，2D服裝存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)的信息通過(guò)2D-3D服裝轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為3D服裝數(shù)據(jù)并存儲(chǔ) 與3D服裝數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，3D服裝數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的3D服裝數(shù)據(jù)通過(guò)3D服裝和人體模型匹配模塊與人 體模型匹配模塊內(nèi)的人體動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行匹配進(jìn)行試衣，并通過(guò)服裝材質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的服裝材 質(zhì)信息對(duì)試衣效果進(jìn)行調(diào)整，試衣效果通過(guò)輸出模塊輸出顯示。
[0022] 所述的2D信息采集裝置采用（XD相機(jī)。
[0023] 所述的3D信息采集裝置采用視頻拍攝裝置中的任意一種。
[0024] 所述的數(shù)據(jù)輸入裝置采用外接鍵盤。
[0025] 所述的輸出模塊采用液晶顯示器。
[0026] 二維服裝數(shù)據(jù)庫(kù)主要存儲(chǔ)服裝的圖片；三維服裝數(shù)據(jù)庫(kù)主要存儲(chǔ)服裝的詳細(xì)數(shù) 據(jù)，包括臂長(zhǎng)、袖長(zhǎng)、領(lǐng)口的花樣、長(zhǎng)度等信息；材質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)用來(lái)存放服裝的面料、密度、是否 可以水洗、耐酸度、防護(hù)服類型等信息。外部二維服裝通過(guò)相機(jī)或攝像機(jī)進(jìn)行拍攝后存入二 維服裝數(shù)據(jù)庫(kù)；服裝2D-3D轉(zhuǎn)換模塊可以把相機(jī)拍攝的二維圖像轉(zhuǎn)化成3D服裝圖像；人體 的動(dòng)態(tài)視頻通過(guò)高清攝像機(jī)進(jìn)行拍攝后通過(guò)系統(tǒng)中的軟件進(jìn)行人體和服裝進(jìn)行分離，把服 裝的三維信息存入三維服裝數(shù)據(jù)庫(kù)，把人體的行走的三維特性存入人體模特?cái)?shù)據(jù)庫(kù)；當(dāng)需 要試衣時(shí)，通過(guò)該軟件的選擇界面，可以選擇用戶喜歡的三維服裝，然后把該服裝和三維人 體動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行匹配；最后通過(guò)視頻軟件把真人的試衣效果進(jìn)行播放，產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的試衣仿 真效果。
[0027] 在人體與服裝的仿真過(guò)程中，為了達(dá)到更加真實(shí)的效果，需要建立人體與服裝的 碰撞檢測(cè)機(jī)制，以便產(chǎn)生真實(shí)試衣環(huán)境下的如飄逸、褶皺、筆挺等效果。該發(fā)明是通過(guò)建立 人體和服裝的層次包圍盒，然后結(jié)合人體行走模式，來(lái)判斷人體層次包圍盒二叉樹(shù)和服裝 層次包圍盒二叉樹(shù)是否能夠存在碰撞，以及碰撞的深度(力度）來(lái)進(jìn)行仿真的。
[0028] 判斷服裝與人體(或者周圍物體）否有碰撞就歸結(jié)為對(duì)兩棵二叉樹(shù)進(jìn)行遍歷和判 交的算法。算法如下： 為服裝和人體分別構(gòu)建AABB二叉樹(shù)樹(shù)(樹(shù)1和樹(shù)2); Collision_Detection (樹(shù) 1，樹(shù) 2); void Collision_Detection (CboundingBox *TreelNode, CBoundingBox *Tree2Node) { 樹(shù)2的根結(jié)點(diǎn)按層次遍歷樹(shù)1 ; /*其中如果樹(shù)2的根結(jié)點(diǎn)與樹(shù)1某結(jié)點(diǎn)包圍盒無(wú)重疊，則判定與其子結(jié)點(diǎn)的包圍盒 無(wú)重疊，不訪問(wèn)這些子結(jié)點(diǎn)；如果發(fā)現(xiàn)與樹(shù)1的某個(gè)層次的包圍盒都不相交或遍歷完樹(shù)1 的葉子結(jié)點(diǎn)，則退出遍歷。*/ if (發(fā)現(xiàn)與樹(shù)1的某個(gè)層次的包圍盒都不相交） { 沒(méi)有碰撞，停止向下遍歷； } else { while ( i=0; i〈樹(shù)1中發(fā)生碰撞的葉子結(jié)點(diǎn)數(shù)；i++) { 用第i個(gè)結(jié)點(diǎn)按層次遍歷樹(shù)2; /*其中如果此結(jié)點(diǎn)與樹(shù)2某結(jié)點(diǎn)包圍盒無(wú)重疊，則判定與其子結(jié)點(diǎn)的包圍盒無(wú)重疊， 不訪問(wèn)這些子結(jié)點(diǎn)；如果發(fā)現(xiàn)與樹(shù)2的某個(gè)層次的包圍盒都不相交或遍歷完樹(shù)2的葉子 結(jié)點(diǎn)，貝1J退出遍歷。*/ if (發(fā)現(xiàn)與樹(shù)2某個(gè)層次的包圍盒都不相交） { continue; } else { 對(duì)檢測(cè)出有重疊的樹(shù)2的葉子結(jié)點(diǎn)與樹(shù)1的第i個(gè)葉子結(jié)點(diǎn)進(jìn)行基本幾何元素的碰撞 檢測(cè)。如有碰撞，則進(jìn)行碰撞響應(yīng)調(diào)整； } } } }〇
[0029] 自頂向下是從服裝的整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，利用整塊服裝的性質(zhì)遞歸地分割服裝，生成 下級(jí)的包圍盒來(lái)構(gòu)成層次包圍盒樹(shù)的結(jié)點(diǎn)，直至到達(dá)葉結(jié)點(diǎn)。而自底向上方法是先將構(gòu)成 服裝的幾何元(三角形）作為葉結(jié)點(diǎn)，然后利用其局部性質(zhì)，構(gòu)造相應(yīng)的包圍盒，然后將它們 遞歸地組合起來(lái)，生成高一級(jí)的包圍盒結(jié)點(diǎn)，直至生成一個(gè)逼近整個(gè)服裝結(jié)構(gòu)的包圍盒作 為層次包圍盒的根結(jié)點(diǎn)。
[0030] 在該發(fā)明開(kāi)發(fā)中，采用了先自頂向下來(lái)構(gòu)造層次包圍盒二叉樹(shù)的結(jié)構(gòu)，然后從葉 子結(jié)點(diǎn)開(kāi)始自底向上遞歸計(jì)算葉子結(jié)點(diǎn)及其父結(jié)點(diǎn)的包圍盒數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種仿真試衣系統(tǒng)，其特征在于：包括信息采集模塊、2D-3D服裝轉(zhuǎn)換模塊、3D服裝 數(shù)據(jù)庫(kù)、2D服裝存儲(chǔ)模塊、服裝材質(zhì)存儲(chǔ)模塊、3D服裝和人體模型匹配模塊、人體模型存儲(chǔ) 模塊和輸出模塊，信息采集模塊包括2D信息采集裝置、3D信息采集裝置和數(shù)據(jù)輸入裝置， 通過(guò)2D信息采集裝置采集服裝的圖片信息并輸入2D服裝存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)，3D信息采集裝 置通過(guò)采集人體動(dòng)態(tài)信息并輸入人體模型存儲(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)輸入裝置直接輸入服裝材質(zhì)信息 進(jìn)入服裝材質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，2D服裝存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)的信息通過(guò)2D-3D服裝轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為3D服 裝數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)與3D服裝數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，3D服裝數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的3D服裝數(shù)據(jù)通過(guò)3D服裝和人體模型 匹配模塊與人體模型匹配模塊內(nèi)的人體動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行匹配進(jìn)行試衣，并通過(guò)服裝材質(zhì)數(shù)據(jù) 庫(kù)內(nèi)的服裝材質(zhì)信息對(duì)試衣效果進(jìn)行調(diào)整，試衣效果通過(guò)輸出模塊輸出顯示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿真試衣系統(tǒng)，其特征在于：所述的2D信息采集裝置采 用(XD相機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿真試衣系統(tǒng)，其特征在于：所述的3D信息采集裝置采 用視頻拍攝裝置中的任意一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿真試衣系統(tǒng)，其特征在于：所述的數(shù)據(jù)輸入裝置采用 外接鍵盤。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿真試衣系統(tǒng)，其特征在于：所述的輸出模塊采用液晶 顯示器。
【文檔編號(hào)】G06Q30/00GK104123655SQ201410319230
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】史恒亮, 楊賀麗, 劉剛, 張蕾, 白曉雷 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)