基于实例的虚拟试衣方法技术

本发明专利技术公开了一种基于实例的虚拟试衣方法，包含以下步骤，1)获取服装变形矩阵数据，从不同人体体型的服装上获取服装的变形矩阵数据；服装的变形矩阵是指把同一款服装穿到两个不同体型的人体上，从而由这两件服装对应的三角面上计算他们的仿射变形矩阵；2)获取服装粗变形，所述粗变形是指过滤了服装款式信息的服装变形,根据获取的服装变形矩阵，得到两个人体模型的服装粗变形；3)虚拟试衣过程，所述虚拟试衣过程是应用之前求得的每个人体的每件服装的变形矩阵对服装进行变形，并处理变形后的服装，使其能更好地贴合指定人体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于虚拟现实
和计算机图形学领域，具体涉及一种基于实例的虚拟试衣方法。
技术介绍
随着电子商务的不断发展,网购服装也越来越受人们的青睐，但由于服装对于不同人的穿戴效果差异很大，图文信息展示的服装细节也十分有限，导致客户很难准确估计自己试穿的效果，这在影响网购服装数量的同时，也使得网购服装的退换货率居高不下。为解决这个问题，虚拟试衣相关技术应运而生，并受到越来越多的关注。目前，虚拟试衣相关技术的研究已经取得了一定成果，但是仍然存在一些问题需要进一步研究。现有的虚拟试衣方法研究通常分为虚拟试衣镜技术和3D虚拟试衣技术。虚拟试衣镜是指，当购物者站在虚拟试衣镜前时，装置自动显示试穿新衣以后的三维图像，如德国Total Immersion公司的“Trylive”，日本Digital Fashion公司的“Active Lab”等。现存服装的虚拟试衣镜，大多仍是将具有3D效果的二维图片映射到人体前面，不能很好的模拟逼真的布料质感和褶皱，服装也不能根据人的体型进行自动调整，达不到满意的试衣效果。3D虚拟试衣技术是真正意义上的三维试衣技术，其根据用户真实的人体体型系数构造三维人体模型，随后通过服装变形算法变形服装，从而获得逼真的人体服装姿态。3D虚拟试衣技术的关键在于服装变形算法，其研究可以分为基于物理的变形方法和基于几何的变形方法。基于物理的变形方法可以得到效果很好的服装，但速度较慢，而且对于体型差异过大的情况，还需要配合手工的拖拽，这在实际的虚拟试衣中是不可接受的。基于几何的变形方法大多根据人体的体型差异来变形服装，从而获得效果较好的合身于目标人体的服装,但这样的变形为了达到合身的要求，很难保存服装原有的款式，这是不符合实际情况的。在服装变形中，如何在兼顾速度的效果情况下，遵从人体变形，得到合身服装，并且保留服装的款式信息，这个问题还没有得到很好的解决。
技术实现思路
本专利技术致力于解决3D虚拟试衣的服装变形中存在的上述问题。通常情况下，虚拟试衣平台存储的服装模型数据和用户的人体模型数据是庞大的，很难为每个人体模型都准备好合身的所有款式的服装模型，所以当用户选择试穿一件服装模型时，需要把该服装模型变形至合身于这个用户的体型，从而把该款式的服装呈现在用户自己体型的人体模型上。为此，本专利技术所公开的基于实例的虚拟试衣方法包含以下步骤，1)获取服装变形矩阵数据，从不同人体体型的服装上获取服装的变形矩阵数据；服装的变形矩阵是指把同一款服装穿到两个不同体型的人体上，由这两件服装对应的三角面上计算他们的仿射变形矩阵；上述步骤1)是数据准备工作,具体包含以下步骤：(1)准备人体模型库和服装模型库，并把服装都穿到人体模型上；(2)选取一个人体模型作为标准体型，获取该体型和其他体型上的服装的变形矩阵；(3)把人体模型和服装模型的三角面进行匹配，并把服装的三角面都分配给人体三角面；(4)把获取的服装三角面的变形矩阵转为列向量，并按人体三角面的顺序进行排序。2)获取服装粗变形，所述粗变形是指过滤了服装款式信息的服装变形,根据获取的服装变形矩阵，得到两个人体模型的服装粗变形；具体包含以下步骤：(1)把之前获取的人体模型和标准人模的多件服装的变形矩阵降维后，得到特征矩阵；(2)把多件贴身的标准服装的变形矩阵用特征矩阵进行降维和重构，使其保留共性的人体变形，去除服装款式的变形；(3)根据求得的服装和人体三角面的对应关系，把粗变形矩阵按照服装三角面的顺序重新排列。3)虚拟试衣过程，所述虚拟试衣过程是应用之前求得的每个人体的每件服装的变形矩阵对服装进行变形，并处理变形后的服装，使其能更好地贴合指定人体，具体包含以下步骤：(1)根据指定人体和选取的服装的变形矩阵变形服装；(2)对变形后的服装作平滑和消除穿透处理；(3)把合身的服装和指定的人体用计算机图像显示出来。附图说明图1为本专利技术训练集矩阵图。图2为本专利技术测试集矩阵图。图3为本专利技术虚拟试衣过程示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术进一步详细说明。一种基于实例的虚拟试衣方法，包含以下步骤，1)获取服装变形矩阵数据(1)首先准备人体模型库和服装模型库，人体模型库的获取可以从网上直接下载人体模型资源，也可以从一个人体模型出发，把它变形得到多个人体。为了快速构建人体模型库，从网上下载了人体模型资源后，通过人体建模软件，把它们变形为不同体型的人模。服装模型同样也可以从网上下载资源，或者通过服装建模软件制作。最后用服装建模软件把服装穿到所有人体模型上，在这个过程中应当保证服装的三角面数量不变。(2)选取一个体型适中的人体模型作为标准人体，分别计算其他人体的服装和这个人体对应服装的变形矩阵。其中，一个变形矩阵Q由两件服装中对应的两个三角面x(x1,x2,x3),y(y1.y2.y3)的6个顶点和它们法线上的两个点x4,y4确定。其公式如下：Q[Δx2，Δx3，Δx4]＝[Δy2，Δy3，Δy4]其中，Δxi＝Δxi-Δx1，i＝2,3，Δx4＝Δx2×Δx3，Δy同理。(3)一件含T个三角面的服装有T个变形矩阵，把服装的三角面匹配到人体三角面上，就可以把不同三角面数量的服装模型的变形矩阵统一表示，即，把标准人体的k款服装的变形矩阵D1，，k排列为[D1，...Dj...，Dk]，Dj＝[q1，q2，...，qc]是第j件服装的变形矩阵拉直排列的列向量，q是变形矩阵拉直后的列向量。(4)由于实际变形时，每个服装三角面都要进行变形，即，它们都要对应一个变形矩阵。当排列变形矩阵时，每个人体三角面也都要对应一个变形矩阵。所以，人体三角面和服装三角面的匹配规则如下，先从人体三角面出发找到和其质心距离最近的服装三角面作为它的对应三角面，若质心距离大于阈值则标记为未找到，对于没有对应三角面的服装三角面，则从它们出发寻找和其质心距离最近的人体三角面作为对应三角面，即，服装三角面和人体三角面是多对多的关系。总之，当准备好两个人体模型和相应服装后，从对应的两件服装上计算变形矩阵并把它们按照人体模型三角面的序号进行排列，对于未找到对应服装三角面的人体三角面，用单位矩阵作为其变形矩阵。最后，把所有款式的服装的变形矩阵依次排列，把它们的一部分作为训练集矩阵，一部分作为测试集矩阵。2)获取服装粗变形(1)在得到两个人体模型的多款服装变形后，保留这些变形矩阵中共性的信息，去除其独有的信息，即关于服装款式变化的信息。(2)对训练集矩阵进行降维，得到尽可能保留了原有信息的特征空间，这个降维过程中只保留了变形矩阵间共性的主要的变化，类似于有损压缩的过程。如果把训练集矩阵再通过这个特征空间进行降维和重构，会得到信息损失的服装变形矩阵集，但信息损失较少。所以用测试集矩阵来进行降维和重构，就可以得到信息损失较多的服装变形矩阵集。具体实施过程如下：设训练集有k款服装，首先计算训练集矩阵[D1,…Dj…,Dk](如图1所示)的均值： Ψ = 1 k Σ i = 1 k D i ]]>计算训练集矩阵与其均值的差值：Li＝Di-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于实例的虚拟试衣方法，其特征在于，包含以下步骤，1)获取服装变形矩阵数据，从不同人体体型的服装上获取服装的变形矩阵数据；服装的变形矩阵是指把同一款服装穿到两个不同体型的人体上，由这两件服装对应的三角面上计算他们的仿射变形矩阵；2)获取服装粗变形，所述粗变形是指过滤了服装款式信息的服装变形,根据获取的服装变形矩阵，得到两个人体模型的服装粗变形；3)虚拟试衣过程，所述虚拟试衣过程是应用之前求得的每个人体的每件服装的变形矩阵对服装进行变形，并处理变形后的服装，使其能更好地贴合指定人体。

【技术特征摘要】
1.一种基于实例的虚拟试衣方法，其特征在于，包含以下步骤，1)获取服装变形矩阵数据，从不同人体体型的服装上获取服装的变形矩阵数据；服装的变形矩阵是指把同一款服装穿到两个不同体型的人体上，由这两件服装对应的三角面上计算他们的仿射变形矩阵；2)获取服装粗变形，所述粗变形是指过滤了服装款式信息的服装变形,根据获取的服装变形矩阵，得到两个人体模型的服装粗变形；3)虚拟试衣过程，所述虚拟试衣过程是应用之前求得的每个人体的每件服装的变形矩阵对服装进行变形，并处理变形后的服装，使其能更好地贴合指定人体。2.根据权利要求1所述基于实例的虚拟试衣方法，其特征在于，所述步骤1)包含以下步骤：(1)准备人体模型库和服装模型库，并把服装都穿到人体模型上；(2)选取一个人体模型作为标准体型，获取该体型和其他体型上的服装的变形矩阵；(3)把人体...

【专利技术属性】
技术研发人员：石敏，王俊铮，毛天露，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11