3d服裝虛擬自動(dòng)生成方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種3D服裝虛擬自動(dòng)生成方法，包括步驟：步驟1：建立3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特，其中，所述3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特采用三角化網(wǎng)格曲面人體模型；步驟2：二維衣片紙樣控制，調(diào)整衣片參數(shù)以使衣片適應(yīng)于所述3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特；步驟3：將衣片縫合成3D服裝；步驟4：為3D服裝附上貼圖并調(diào)整材質(zhì)。本發(fā)明還提供了相應(yīng)的系統(tǒng)。在本發(fā)明中，展平的2d衣片呈現(xiàn)規(guī)則的三角形的形狀，可方便地與傳統(tǒng)制版技術(shù)整合，且本發(fā)明根據(jù)衣片對人體的包圍度設(shè)定衣片的參數(shù)，能保證服裝的基本松量與合體度。
【專利說明】3D服裝虛擬自動(dòng)生成方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于3D模型生成【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及3D服裝虛擬自動(dòng)生成方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]利用服裝樣板，通過裁剪和車縫可以把織物面料制成服裝。為了做出合體舒適的服裝，人體測量和人體體型分析是必不可少的技術(shù)手段。3D到2D技術(shù)可使3D物體展平到2D平面上，該技術(shù)可以很大程度上實(shí)現(xiàn)3D服裝到2D服裝樣板的轉(zhuǎn)化，其主要包括兩個(gè)研究方向:曲面參數(shù)化和物理能量最小化。
[0003]一種是曲面參數(shù)化，曲面參數(shù)化是把曲面從一個(gè)空間一對一映射到另一個(gè)空間。將3D曲面映射到2D平面中，可稱為展平化，3D曲面參數(shù)化的關(guān)鍵是盡量減少展平化過程中所造成的失真。在研究中有很多指標(biāo)被用于衡量這些失真，如角度、均值坐標(biāo)等。但該方法不適用于服裝樣板生成，因?yàn)橥ㄟ^曲面參數(shù)化到展平化所得的結(jié)果常常是凸多邊形或不規(guī)則形狀。
[0004]另一種是物理能量最小化，展平3D曲面的方法是基于物理能量最小化原理，在這種方法中，曲面通常表示為一種三角網(wǎng)格的幾何結(jié)構(gòu)，每個(gè)三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)和邊代表質(zhì)點(diǎn)和彈簧，因此，展平化過程是釋放整個(gè)系統(tǒng)的能量直至達(dá)到平衡狀態(tài)的過程。一些研究把質(zhì)點(diǎn)彈簧模型應(yīng)用于服裝紙樣生成，但樣板生成結(jié)果的準(zhǔn)確性取決于初始化參數(shù)和物理系統(tǒng)的邊界條件，且展平的曲面通常是人體曲面，因此，該方法僅適用于有限的服裝類型，如緊身服飾等。
[0005]從目前來看，一方面，以往研究還存在一些不足:(I)展平的2D樣板呈現(xiàn)不規(guī)則的形狀，無法方便地與傳統(tǒng)制版技術(shù)整合；(2)直接將人體曲面展平為服裝樣板，不能保證服裝的基本松量于合體度；(3)樣板上的分割線及省道不符合傳統(tǒng)服裝結(jié)構(gòu)習(xí)慣。另一方面，目前服裝業(yè)三維服裝虛擬技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于電影、動(dòng)漫、建筑等行業(yè):(I)在技術(shù)上模擬柔性的面料，解決非剛性人體與服裝間相互作用力決非易事，三維服裝虛擬技術(shù)還有待完善；(2)服裝的網(wǎng)絡(luò)銷售還需要長足的發(fā)展，三維服裝虛擬技術(shù)還不能充分體現(xiàn)與替代傳統(tǒng)服裝銷售方式的優(yōu)勢；(3)三維服裝虛擬技術(shù)開發(fā)的難度大、成本高，推廣有一定的困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種3D服裝虛擬自動(dòng)生成方法及系統(tǒng)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明提供的一種3D服裝虛擬自動(dòng)生成方法，包括如下步驟:
[0008]步驟1:建立3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特，其中，所述3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特采用三角化網(wǎng)格曲面人體模型；
[0009]步驟2:二維衣片紙樣控制，調(diào)整衣片參數(shù)以使衣片適應(yīng)于所述3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特；
[0010]步驟3:將衣片縫合成3D服裝；
[0011]步驟4:為3D服裝附上貼圖并調(diào)整材質(zhì)。
[0012]優(yōu)選地，所述步驟I，包括如下步驟:
[0013]步驟1.1:通過分段水平B樣條曲線建立參數(shù)化人體模型，其中，所述參數(shù)化人體模型的水平截面主要由平行的B樣條曲線構(gòu)成；
[0014]步驟1.2:根據(jù)所述參數(shù)化人體模型和服裝人體結(jié)構(gòu)線構(gòu)建框架，并以所述框架為三角化網(wǎng)格的頂點(diǎn)。
[0015]優(yōu)選地,所述步驟2包括如下步驟:
[0016]步驟2.1:將各片衣片按照穿著在人體模特上所處的位置依次在二維平面上排列整齊，且各衣片要按布紋方向縱向放置；
[0017]步驟2.2:依據(jù)衣片對人體的包圍度設(shè)定衣片的參數(shù)，其中，衣片的參數(shù)包括彎曲百分率、幾何形狀；
[0018]步驟2.3:選定衣片的面料。
[0019]優(yōu)選地，所述步驟2還包括如下步驟:
[0020]按照設(shè)計(jì)好的衣服做出相對的樣衣片，然后沿著樣衣片對角線化后曲面上的每一個(gè)三角形，將樣衣片的整個(gè)曲面展平到一個(gè)平面上，對展平后的曲面進(jìn)行排列，得到組成服裝的各片衣片。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述步驟3包括如下步驟:
[0022]步驟3.1:檢測衣片需要縫合的邊緣；
[0023]步驟3.2:將各個(gè)衣片分別放置在3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特相應(yīng)的部位；
[0024]步驟3.3:對相鄰的所述需要縫合的邊緣進(jìn)行縫合得到3D服裝。
[0025]根據(jù)本發(fā)明提供的一種3D服裝虛擬自動(dòng)生成系統(tǒng)，包括如下裝置:
[0026]3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特裝置:用于建立3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特，其中，所述3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特采用三角化網(wǎng)格曲面人體模型；
[0027]衣片控制裝置:用于二維衣片紙樣控制，調(diào)整衣片參數(shù)以使衣片適應(yīng)于所述3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特；
[0028]服裝縫合裝置:用于將衣片縫合成3D服裝；
[0029]貼圖和材質(zhì)調(diào)整裝置:用于為3D服裝附上貼圖并調(diào)整材質(zhì)。
[0030]優(yōu)選地，所述3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特裝置，包括如下裝置:
[0031]參數(shù)化人體模型建立裝置:用于通過分段水平B樣條曲線建立參數(shù)化人體模型，其中，所述參數(shù)化人體模型的水平截面主要由平行的B樣條曲線構(gòu)成；
[0032]框架構(gòu)建裝置:用于根據(jù)所述參數(shù)化人體模型和服裝人體結(jié)構(gòu)線構(gòu)建框架，并以所述框架為三角化網(wǎng)格的頂點(diǎn)。
[0033]優(yōu)選地，所述衣片控制裝置包括如下裝置:
[0034]衣片排放裝置:用于將各片衣片按照穿著在人體模特上所處的位置依次在二維平面上排列整齊，且各衣片要按布紋方向縱向放置；
[0035]衣片參數(shù)設(shè)置裝置:用于依據(jù)衣片對人體的包圍度設(shè)定衣片的參數(shù)，其中，衣片的參數(shù)包括彎曲百分率、幾何形狀；
[0036]衣片面料選定裝置:用于選定衣片的面料。
[0037]優(yōu)選地，所述衣片控制裝置還包括如下裝置:
[0038]衣片獲取裝置:用于按照設(shè)計(jì)好的衣服做出相對的樣衣片，然后沿著樣衣片對角線化后曲面上的每一個(gè)三角形，將樣衣片的整個(gè)曲面展平到一個(gè)平面上，對展平后的曲面進(jìn)行排列，得到組成服裝的各片衣片。
[0039]優(yōu)選地，所述服裝縫合裝置包括如下裝置:
[0040]邊緣檢測裝置:用于檢測衣片需要縫合的邊緣；
[0041]衣片放置裝置:用于將各個(gè)衣片分別放置在3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特相應(yīng)的部位；
[0042]邊緣縫合裝置:用于對相鄰的所述需要縫合的邊緣進(jìn)行縫合得到3D服裝。
[0043]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為:
[0044]在本發(fā)明中，展平的2d衣片呈現(xiàn)規(guī)則的三角形的形狀，可方便地與傳統(tǒng)制版技術(shù)整合，且本發(fā)明根據(jù)衣片對人體的包圍度設(shè)定衣片的參數(shù)，能保證服裝的基本松量與合體度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
[0046]圖1為本發(fā)明所提供方法的流程示意圖。
[0047]圖2為三角化可展曲面的原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0048]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0049]本發(fā)明的目的是自動(dòng)生成三維服裝，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0050]根據(jù)本發(fā)明提供的方法至少包含以下步驟:
[0051 ] 步驟1:建立標(biāo)準(zhǔn)三維模特；
[0052]步驟2:二維衣片紙樣控制；
[0053]步驟3:縫合；
[0054]步驟4:試穿。
[0055]下面結(jié)合附圖對上述步驟進(jìn)行詳細(xì)的具體描述。
[0056]步驟1:設(shè)立三維模特，具體為，利用三維建模軟件建立3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特。(標(biāo)準(zhǔn)人物模特:是指三角化網(wǎng)格曲面人體模型)通過插值得到分段B樣條曲線的人體模型，結(jié)合PHBC人體模型和人體結(jié)構(gòu)線構(gòu)建框架，并以此框架為三角網(wǎng)格頂點(diǎn)。(PHBC人體模型，是指通過分段水平B樣條曲線(PHBC)建立的參數(shù)化人體模型，其水平截面是由大量平行的B樣條曲線構(gòu)成，可以準(zhǔn)確快速的定位人體關(guān)鍵水平截面，并進(jìn)行相關(guān)分析；根據(jù)B樣條曲線的特性，其對水平截面的操作非常靈活，如縮放、變形、求交等。)服裝樣板要符合人體特性所以要滿足一定的人體結(jié)構(gòu)線和關(guān)鍵點(diǎn)要求。參考人體結(jié)構(gòu)和服裝結(jié)構(gòu)定義所需的人體結(jié)構(gòu)線，設(shè)計(jì)得到樣衣片。
[0057]步驟2:按照設(shè)計(jì)好的衣服做出相對的樣衣片，沿著對角線化后曲面上的每一個(gè)三角形，可以快速的將整個(gè)曲面展平到一個(gè)平面上，對展平后的曲面進(jìn)行排列，組成服裝原型樣板。將各片衣片按照穿著在人體模特上所處的位置依次在二維平面上排列整齊，且各衣片要按布紋方向縱向放置。依據(jù)衣片對人體的包圍度設(shè)定彎曲百分率、幾何形狀等參數(shù)，(用三角化可展曲面如圖2，三角化:即一個(gè)曲面三角網(wǎng)格的多數(shù)邊緣具有“局部凸性”，則其可近似為可展面。具體解釋:邊沿點(diǎn)Al和A2，其鄰點(diǎn)分別為A1-1、A1+1以及A2_1、A2+1，如果對角線A1A2是這6個(gè)點(diǎn)組成多邊形的凸包絡(luò)線，則邊緣A1A2滿足局部凸性，相反A1A2為非凸包絡(luò)線，凸包絡(luò)線可以作為構(gòu)成可展曲面的一條對角線。利用該性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)邊緣三角化。DBT算法的核心是找出一系列邊沿點(diǎn)所構(gòu)成的對角線，并用這些對角線構(gòu)成三角網(wǎng)格曲面，又因?yàn)檫@些對角線滿足局部凸性，從而可以認(rèn)為整個(gè)網(wǎng)格曲面是可展曲面。)
[0058]步驟3:傳統(tǒng)衣服是由衣片相互縫合而成，在三維成衣過程中也在衣片上設(shè)定縫合線，計(jì)算機(jī)就可以自動(dòng)縫合。我們檢測衣片需要縫合的邊緣，檢測出來的縫合線會自動(dòng)縫合，例如:前片和后片縫合時(shí)，前片有一條縫線對應(yīng)的后片上也有一條縫線。這個(gè)過程關(guān)系到衣服是否為一個(gè)整體模型，否則衣片最終無法成為完整的服裝模型。計(jì)算機(jī)把衣片放置在人體模特的相應(yīng)部位周圍，自動(dòng)模擬縫合。
[0059]步驟4:為衣服附上貼圖調(diào)整其材質(zhì)(顏色貼圖、高光貼圖、法線貼圖、)讓衣服看起來真實(shí)自然，貼圖和材質(zhì)可以模擬面料的紋理以及柔韌性和面料穿著時(shí)的質(zhì)感和肌理效果。面料的花型、圖案、顏色能夠由設(shè)計(jì)者隨意更換。
[0060]以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種3D服裝虛擬自動(dòng)生成方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:建立3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特，其中，所述3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特采用三角化網(wǎng)格曲面人體模型； 步驟2:二維衣片紙樣控制，調(diào)整衣片參數(shù)以使衣片適應(yīng)于所述3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特； 步驟3:將衣片縫合成3D服裝； 步驟4:為3D服裝附上貼圖并調(diào)整材質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D服裝虛擬自動(dòng)生成方法，其特征在于，所述步驟1，包括如下步驟: 步驟1.1:通過分段水平B樣條曲線建立參數(shù)化人體模型，其中，所述參數(shù)化人體模型的水平截面主要由平行的B樣條曲線構(gòu)成； 步驟1.2:根據(jù)所述參數(shù)化人體模型和服裝人體結(jié)構(gòu)線構(gòu)建框架，并以所述框架為三角化網(wǎng)格的頂點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D服裝虛擬自動(dòng)生成方法，其特征在于，所述步驟2包括如下步驟: 步驟2.1:將各片衣片按照穿著在人體模特上所處的位置依次在二維平面上排列整齊，且各衣片要按布紋方向縱向放置； 步驟2.2:依據(jù)衣片對人體的包圍度設(shè)定衣片的參數(shù)，其中，衣片的參數(shù)包括彎曲百分率、幾何形狀； 步驟2.3:選定衣片的面料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D服裝虛擬自動(dòng)生成方法，其特征在于，所述步驟2還包括如下步驟: 按照設(shè)計(jì)好的衣服做出相對的樣衣片，然后沿著樣衣片對角線化后曲面上的每一個(gè)三角形，將樣衣片的整個(gè)曲面展平到一個(gè)平面上，對展平后的曲面進(jìn)行排列，得到組成服裝的各片衣片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D服裝虛擬自動(dòng)生成方法，其特征在于，所述步驟3包括如下步驟: 步驟3.1:檢測衣片需要縫合的邊緣； 步驟3.2:將各個(gè)衣片分別放置在3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特相應(yīng)的部位； 步驟3.3:對相鄰的所述需要縫合的邊緣進(jìn)行縫合得到3D服裝。
6.一種3D服裝虛擬自動(dòng)生成系統(tǒng)，其特征在于，包括如下裝置: 3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特裝置:用于建立3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特，其中，所述3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特采用三角化網(wǎng)格曲面人體模型； 衣片控制裝置:用于二維衣片紙樣控制，調(diào)整衣片參數(shù)以使衣片適應(yīng)于所述3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特； 服裝縫合裝置:用于將衣片縫合成3D服裝； 貼圖和材質(zhì)調(diào)整裝置:用于為3D服裝附上貼圖并調(diào)整材質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3D服裝虛擬自動(dòng)生成系統(tǒng)，其特征在于，所述3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特裝置，包括如下裝置: 參數(shù)化人體模型建立裝置:用于通過分段水平B樣條曲線建立參數(shù)化人體模型，其中，所述參數(shù)化人體模型的水平截面主要由平行的B樣條曲線構(gòu)成； 框架構(gòu)建裝置:用于根據(jù)所述參數(shù)化人體模型和服裝人體結(jié)構(gòu)線構(gòu)建框架，并以所述框架為三角化網(wǎng)格的頂點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3D服裝虛擬自動(dòng)生成系統(tǒng)，其特征在于，所述衣片控制裝置包括如下裝置: 衣片排放裝置:用于將各片衣片按照穿著在人體模特上所處的位置依次在二維平面上排列整齊，且各衣片要按布紋方向縱向放置； 衣片參數(shù)設(shè)置裝置:用于依據(jù)衣片對人體的包圍度設(shè)定衣片的參數(shù)，其中，衣片的參數(shù)包括彎曲百分率、幾何形狀； 衣片面料選定裝置:用于選定衣片的面料。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3D服裝虛擬自動(dòng)生成系統(tǒng)，其特征在于，所述衣片控制裝置還包括如下裝置: 衣片獲取裝置:用于按照設(shè)計(jì)好的衣服做出相對的樣衣片，然后沿著樣衣片對角線化后曲面上的每一個(gè)三角形，將樣衣片的整個(gè)曲面展平到一個(gè)平面上，對展平后的曲面進(jìn)行排列，得到組成服裝的各片衣片。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3D服裝虛擬自動(dòng)生成系統(tǒng)，其特征在于，所述服裝縫合裝置包括如下裝置: 邊緣檢測裝置:用于檢測衣片需要縫合的邊緣； 衣片放置裝置:用于將各個(gè)衣片分別放置在3D標(biāo)準(zhǔn)人物模特相應(yīng)的部位； 邊緣縫合裝置:用于對相鄰的所述需要縫合的邊緣進(jìn)行縫合得到3D服裝。
【文檔編號】G06T15/10GK104268927SQ201410462332
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】徐小明, 徐宇 申請人:上海明穆電子科技有限公司