基于椭圆傅里叶描述的成年男子系列人台构建方法技术

一种基于椭圆傅里叶描述的成年男子系列人台构建方法，其步骤为：（1）采用抽样统计的方法确定目标群体的控制部位尺寸均值；（2）对每个控制部位尺寸设定一定的容差范围，根据均值和容差范围进行条件抽样，对抽样样本进行三维扫描，获得样本的三维模型数据；（3）将每个样本的三维扫描数据转化为一组均匀间隔的水平断面轮廓曲线，并将每个水平断面曲线按照人体的前中心或后中心对齐，将对齐后的轮廓曲线，转换为椭圆傅里叶级数的形式进行描述；利用椭圆傅里叶的特性，对抽样群体的三维平均形态进行计算，得到三维虚拟人台模型。本发明专利技术具有原理简单、易实现、效率高、精确性好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及到服装设计制作领域，特指一种基于椭圆傅里叶描述的成年男子系列人台构建方法。
技术介绍
人台是服装设计制作的重要工具，每个品牌都有自己的目标消费群体定位，而不同群体的人体，由于性别、年龄、地域、职业等存在差异，如青年男子和中年男子、南方地区和北方地区、体力劳动者和脑力劳动者等，这些因素均会造成人体体型上的差异。因此为了更好地针对目标消费群体体型进行产品设计，明确目标人群体型特点，优化产品设计和开发，尤其是对西服类合体服装的样板设计，必须开发适合品牌消费群体型的中间体及系列人台。传统人台的制作方法，一般采用手工雕塑的方法进行塑形，并根据人体各部位测量尺寸进行修正。虽然在胸围等主要部位尺寸上一致，但在立体形态上很大程度地依赖人的主观经验；且制作的人台规格和体型较少，不能快速建立不同体型、号型的系列人台，这显然已经不能满足制作高品质合体服装产品的需要。专利CN203234091U公开了一种模拟人体解剖构成的多层结构的人台。采用三维打印制作骨骼层，海绵材料制作肌肉层，硅胶材料制作皮肤层。专利CN202179160U公开的一种立体裁剪用人台，将人台的连接部位使用硅胶弯曲段，使人台可以的四肢的姿势可调。主要涉及人台的物理连接结构设计，在人台的形态上没有进行说明。专利CN202456583U公开了一种服装人台，也是在物理结构上进行设计，使人台具有形态可调和方便移动。专利CN202286477U公开了一种女装上半身人台，以45-50年龄段的女性数据基础上，提出了人台的部分部位的测量尺寸。在局部形态上只作了文字性的定性描述，如“胸部丰满”，“后臀围更显富态”等。没有涉及人台的构建方法和具体的三维形态，是在现有人台基础上进行的一种修正。1.现有技术采用人工雕塑的方法进行人台塑性，人台的形态主要依靠人的主观经验。2.现有技术在人台塑性时需要耗费很长时间。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种原理简单、易实现、效率高、精确性好的种于椭圆傅里叶描述的成年男子系列人台构建方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种基于椭圆傅里叶描述的成年男子系列人台构建方法，其步骤为：（1）采用抽样统计的方法确定目标群体的控制部位尺寸均值；（2）对每个控制部位尺寸设定一定的容差范围，根据均值和容差范围进行条件抽样，对抽样样本进行三维扫描，获得样本的三维模型数据；（3）将每个样本的三维扫描数据转化为一组均匀间隔的水平断面轮廓曲线，并将每个水平断面曲线按照人体的前中心或后中心对齐，将对齐后的轮廓曲线，转换为椭圆傅里叶级数的形式进行描述；利用椭圆傅里叶的特性，对抽样群体的三维平均形态进行计算，得到三维虚拟人台模型。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤（1）中进行目标人群抽样测量的详细步骤为：（1.1）按地区、性别、年龄段、体型类别，对目标人群进行抽样测量，并进行统计分析，得到目标人群的控制部位尺寸均值和标准差；（1.2）依据步骤（1.1）的统计结果，确定目标人群的总体特征，并以身高、胸围等控制部位尺寸统计均值为中心，标准差为阈值，对目标总体进行条件抽样，即抽样样本的各部位测量尺寸都必须在区间内；对条件抽样的样本的进行三维扫描，获得P各抽样样本的三维模型数据；根据抽样测量结果计算各测量部位尺寸的均值和标准差数据。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤（1.1）中，所述体型类别依据国家标准的体型分类方法，或者按臀胸差进行分类。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤（1.1）中，测量方法采用马丁仪器的手工接触式测量法或三维扫描非接触式测量法。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤（1.1）中，测量的主要部位尺寸有：身高、胸围、腰围、臀围，肩宽、坐姿颈椎点高。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤（3）的详细步骤为：（3.1）将各样本三维模型的躯干部分，以M个，等距的水平平面，即平行于XOY平面进行分割，获得躯干部分各个水平断面的轮廓曲线，且第一个平面通过大腿根部，最后一个平面通过第七颈椎点；（3.2）以各断面曲线轮廓的起始点设定为与人体正中平面的交点，即各水平断面与前中或后中的交点，按以下方法将各断面曲线转换为椭圆傅里叶描述子：各水平断面轮廓上各采样点在x，y轴上投影的椭圆傅里叶级数展开为：x(t)=A0+Σn=1N[Ancos(2πntT)+Bnsin(2πntT)]---(1)]]>y(t)=C0+Σn=1N[Cncos(2πntT)+Dnsin(2πntT)]---(2)]]>其中：A0为轮廓中心点x坐标；C0为轮廓中心点y坐标；n为谐波次数；N为最大谐波次数，即近似逼近的椭圆个数；t为点沿轮廓的累积位移，即轮廓起点到点p弧长；T为总的累积位移，即轮廓周长；将轮廓离散为K个采样点近似描述，则X方向的椭圆系数An，Bn分别为：An=T2n2π2Σp=1KΔxpΔtp[cos(2πntpT)-cos(2πntp-1T)]---(3)]]>Bn=T2n2π2Σp=1KΔxpΔtp[sin(2πntpT)-sin(2πntp-1T)]---(4)]]>Y方向的椭圆系数Cn，Dn分别为：Cn=T2n2π2Σp=1KΔypΔtp[cos(2πntpT)-cos(2πntp-1T)]---(5)]]>Dn=T2n2π2Σp=1KΔypΔtp[sin(2πntpT)-sin(2πntp-1T)]---(6)]]>其中：K为轮廓的总采样点数；n为谐波次数；Δxp为从轮廓点p到轮廓点p+1两点间沿X轴方向的位移量；Δyp为从轮廓点p到轮廓点p+1两点间沿Y轴方向的位移量；T为轮廓周长；Δtp为轮廓点p到轮廓点p+1间的距离，即Δtp=Δxp2+Δyp2---(7)]]>轮廓的中心点O在x，y轴方向的投影，即傅里叶级数的直流分量，分别为：A0=1TΣp=1K[Δxp2Δtp(tp2-tp-12)+ϵp(tp-tp-1)]---(8)]]>C0=1TΣp=1K[Δxp2Δtp(tp2-tp-12)+σp(tp-tp-1)]---(9)]]>其中：ϵp=Σj=1p-1&Del本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于椭圆傅里叶描述的成年男子系列人台构建方法，其特征在于，其步骤为：（1）采用抽样统计的方法确定目标群体的控制部位尺寸均值；（2）对每个控制部位尺寸设定一定的容差范围，根据均值和容差范围进行条件抽样，对抽样样本进行三维扫描，获得样本的三维模型数据；（3）将每个样本的三维扫描数据转化为一组均匀间隔的水平断面轮廓曲线，并将每个水平断面曲线按照人体的前中心或后中心对齐，将对齐后的轮廓曲线，转换为椭圆傅里叶级数的形式进行描述；利用椭圆傅里叶的特性，对抽样群体的三维平均形态进行计算，得到三维虚拟人台模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于椭圆傅里叶描述的成年男子系列人台构建方法，其特征在于，其步骤为：
（1）采用抽样统计的方法确定目标群体的控制部位尺寸均值；
（2）对每个控制部位尺寸设定一定的容差范围，根据均值和容差范围进行条件抽样，对
抽样样本进行三维扫描，获得样本的三维模型数据；
（3）将每个样本的三维扫描数据转化为一组均匀间隔的水平断面轮廓曲线，并将每个
水平断面曲线按照人体的前中心或后中心对齐，将对齐后的轮廓曲线，转换为椭圆傅里叶级
数的形式进行描述；利用椭圆傅里叶的特性，对抽样群体的三维平均形态进行计算，得到三
维虚拟人台模型。
2.根据权利要求1所述基于椭圆傅里叶描述的成年男子系列人台构建方法，其特征在
于，所述步骤（1）中进行目标人群抽样测量的详细步骤为：
（1.1）按地区、性别、年龄段、体型类别，对目标人群进行抽样测量，并进行统计分
析，得到目标人群的控制部位尺寸均值和标准差；
（1.2）依据步骤（1.1）的统计结果，确定目标人群的总体特征，并以身高、胸围等控
制部位尺寸统计均值为中心，标准差为阈值，对目标总体进行条件抽样，即抽样样本的各部
位测量尺寸都必须在区间内；对条件抽样的样本的进行三维扫描，
获得P个抽样样本的三维模型数据；根据抽样测量结果计算各测量部位尺寸的均值和标准差
数据。
3.根据权利要求2所述基于椭圆傅里叶描述的成年男子系列人台构建方法，其特征在于，
所述步骤（1.1）中，所述体型类别依据国家标准的体型分类方法，或者按臀胸差进行分类。
4.根据权利要求2所述基于椭圆傅里叶描述的成年男子系列人台构建方法，其特征在于，
所述步骤（1.1）中，测量方法采用马丁仪器的手工接触式测量法或三维扫描非接触式测量法。
5.根据权利要求2所述基于椭圆傅里叶描述的成年男子系列人台构建方法，其特征在于，
所述步骤（1.1）中，测量的主要部位尺寸有：身高、胸围、腰围、臀围，肩宽、坐姿颈椎点
高。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述基于椭圆傅里叶描述的成年男子系列人台构建方
法，其特征在于，所述步骤（3）的详细步骤为：
（3.1）将各样本三维模型的躯干部分，以M个，等距的水平平面，即平行于XOY平面
进行分割，获得躯干部分各个水平断面的轮廓曲线，且第一个平面通过大腿根部，最后一个
平面通过第七颈椎点；
（3.2）以各断面曲线轮廓的起始点设定为与人体正中平面的交点，即各水平断面与前中
或后中的交点，按以下方法将各断面曲线转换为椭圆傅里叶描述子：
各水平断面轮廓上各采样点在x，y轴上投影的椭圆傅里叶级数展开为：
x(t)=A0+Σn=1N[Ancos(2πntT)+Bnsin(2πntT)]---(1)]]>y(t)=C0+Σn=1N[Cncos(2πntT)+Dnsin(2πntT)]---(2)]]>...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏明，刘佳玟，蔡力强，杨子田，王咏梅，张文斌，杨姣，滕海燕，肖梅双，
申请(专利权)人：湖南省忘不了服饰有限公司，东华大学，
类型：发明
国别省市：