一种基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法技术

本发明专利技术公开了一种基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法，其步骤为：S1：服装三维模型的建立；S2：人体三维模型的建立；S3：三维人体模型着装过程和实时的三维立体展示。本发明专利技术具有原理简单、操作方便、易实现等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法
本专利技术主要涉及到虚拟现实
，特指一种基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法。
技术介绍
随着服装电子商务的快速发展，简单的文字介绍和图片展示并不能满足用户的购物体验。人们在购物的过程中，面对虚拟的服装图片，并不能真切的感受到穿在身上是一种什么样的视觉冲击。因此，实时三维虚拟试衣系统就解决了用户的这些困扰。此系统不仅节省了挑衣服、试衣服的繁琐的时间，而且还可以在在适宜的过程中发现适合自己的穿衣搭配风格。目前，现有人体三维建模技术是基于体感技术的试衣方法，用户需要站在体感机前面让机器收集自己的身体参数信息。这样需要外置设备，会增加三维建模的成本。而现有服装三维模型的建立技术是基于三维服装款式样板匹配，分割出服装衣服上的花纹和图案，然后一一映射到三维服装网格模型上的，这样存在较多的缺陷，比如说：衣服款式日新月异，风格迥异，需要大量的精力去管理每一款衣服的三维样板；并且，在生成三维服装模型过程中，需要过多的人工交互操作，用户体验的效果很差。
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、操作方便、易实现的基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法，其步骤为：S1：服装三维模型的建立；S2：人体三维模型的建立；S3：三维人体模型着装过程和实时的三维立体展示。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S1的具体过程包括：S11：移动终端获取多张服装图像，即在相同背景下的多个角度端获取多张服装图像，并输入服装的材质信息；S12：对步骤S1获取的服装图像进行三维重建形成三维服装模型库；S13：由步骤S12中的三维服装模型库得到服装三维模型文件；S14：在获取的服装三维模型文件中设置与服装相关的关键点形变系数和适应褶皱系数。S15：得到上述的服装三维参数、完成服装相关关键点的形变系数和自适应系数之后，以文件的形式可以执行保存、导入、删除操作。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S14包括：S141：确定服装的形变系数；采用基于位置约束的方法模拟服装形变；首先求出人体皮肤变形前后的仿射变化，采用静态约束的方式处理不同区域的约束变形；结合用户指定的衣服材质，采用基于物理的方法，利用织物物理特性来模拟布料形变，生成服装的形变系数；S142：确定服装的自适应褶皱系数；使用高斯-赛德尔方法进行服装模型与人体模型结合时的碰撞检测，对不同的碰撞进行对应的响应，消除服装模型与人体模型之间的穿透现象；根据碰撞响应的数据设置服装模型的褶皱效果，定义肘关节、腋下、肩部以及膝关节主要的约束区域，实现服装在多点约束情况下的多样化褶皱效果，并根据褶皱效果生成服装的最终自适应褶皱系数。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S12采用改进优化的三维重构步骤创建三维服装模型，其详细步骤为：步骤S121：提取每张图像的服装特征点并进行特征点匹配；步骤S122：判断图像是否是有序排列；步骤S123：获取每张图像的相机姿态和稀疏的有序的三维点云；步骤S124：对上述的稀疏三维点云向空间周围扩散得到有向的三维点云；步骤S125：把三维点云中的服装特征点和背景特征点分割开；步骤S126：把有向的三维点云连接成为一个面，形成初始三维模型；步骤S127：优化初始的服装三维模型。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S2的详细流程为：步骤S21：通过移动终端摄像设备对人体进行全方位扫描；即通过移动终端摄像设备扫描人体，扫描结果是多张不同角度的人体照片，然后使用多目视觉技术，基于视差原理恢复出物体的三维几何信息，得到三维点云数据；步骤S22：对扫描得到的三维点云数据文件进行平面切割，获取分层轮廓线，并在相邻的轮廓线之间构建局部三角网格面，得到三维模型；步骤S23：获取人体关键部位截面形状，然后输出所需层的曲线数据；步骤S24：通过触屏、修改参数的方式，对人体模型特征点进行二次修改。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S22包括以下步骤：步骤S221：对扫描得到的三维点云数据文件进行平面切割，获取分层轮廓线；利用与XOY平面平行的等距平面那堆颈椎点到会阴点之间的点云进行切割分层处理，对截面数据进行分析并得到按先后次序排列的轮廓线之后，在相邻的轮廓线之间构建局部三角网格面；步骤S222：对两相邻轮廓线之间进行线段剖分，针对数据点较多的轮廓线中的每一点，找出相邻轮廓线中与该点距离最近的点作为另一个端点，二者相连产生剖分线段，然后在两两不相交的剖分线段之间继续添加剖分线段；步骤S223：将全部相邻轮廓线间的局部三角网络格面合并，得到完整的三角网格面。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S23包括以下步骤：步骤S231：人体关键部位截面的确定；人体横向截面主要包括颈围截面、肩部截面、腋下截面、胸部截面、腹部截面、臀部截面、胯部截面，其位置与人体测量时的围度线重合，矢状切面包括正中矢状切面和侧向矢状切面，分别位于人体纵向正中线和侧向正中线位置，任意方向截面是指用通过人体躯干的平面与人体表面相交得到的轮廓形状，也称为任意斜截面；步骤S232：人体关键部位截面形状的获取；截取人体的各种截面，获取各截面的点云数据或曲线数，再进行纵向截面形状的提取以及斜截面形状的提取；提取横截面时，选择与XOY平面平行、与Z坐标轴垂直的平面来截取人体点云数据求交，即可得到截面，然后输出所需层的曲线数据；同理得到纵向截面形状。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S3的详细流程为：步骤S31:读取人体三维模型文件和待试穿衣服的三维模型文件；通过本地读取的方式，获得已经调整并确定的人体三维模型文件和待试穿衣服的三维模型文件，或者从移动终端本地存储以外的位置下载并读取待试穿衣服的三维模型文件；步骤S32：通过特征点匹配算法完成三维人体着装过程；获取到人体三维模型的特征点和服装三维模型的特征点，通过特征点匹配算法，得到人体三维模型和服装三维模型的匹配结果；步骤S33：人体三维模型着装效果在显示屏上显示。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S32中基于特征点的三维人体着装方法的详细流程为：步骤S321：人体和服装模型网格顶点的高斯曲率和平均曲率估算；利用双二次Brzier曲面局部逼近网格顶点及其邻接点的方法对2个模型网格顶点的曲率进行估算，并采用最小二乘拟合的方法来逼近所有的网格数据点；步骤S322：人体三维模型和服装三维模型特征点对的建立；根据两模型的高斯曲率和平均曲率附加以下约束条件来寻找特征点:其中，Bi为人体模型上的一点；Gi为服装模型上对应的点；K(Bi)、K(Gi)分别为人体模型和服装模型的高斯曲率；H(Bi)、H(Gi)为2个模型的平均曲率；δk和δh为用户定义的阈值；如果人体和服装模型中有一个点不满足该附加条件，那么该点对将被拒绝作为对应匹配点，选取另外一点进行比较，直至全部搜索完毕；步骤S323：人体模型和服装模型特征点对的粗匹配；得到人体模型和服装模型的两特征匹配点集B和G后，假设Bi为对应的人体上特征点坐标向量，Gi为服装模型上的特征点坐标向量；对于B中任何一点p，通过建立一个映射φ：B→G，找到G中对应的点与p为特征匹配点将服装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法，其特征在于，步骤为：S1：服装三维模型的建立；S2：人体三维模型的建立；S3：三维人体模型着装过程和实时的三维立体展示。

【技术特征摘要】
1.一种基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法，其特征在于，步骤为：S1：服装三维模型的建立；S2：人体三维模型的建立；S3：三维人体模型着装过程和实时的三维立体展示。2.根据权利要求1所述的基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法，其特征在于，所述步骤S1的具体过程包括：S11：移动终端获取多张服装图像，即在相同背景下的多个角度端获取多张服装图像，并输入服装的材质信息；S12：对步骤S1获取的服装图像进行三维重建形成三维服装模型库；S13：由步骤S12中的三维服装模型库得到服装三维模型文件；S14：在获取的服装三维模型文件中设置与服装相关的关键点形变系数和适应褶皱系数。S15：得到上述的服装三维参数、完成服装相关关键点的形变系数和自适应系数之后，以文件的形式可以执行保存、导入、删除操作。3.根据权利要求2所述的基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法，其特征在于，所述步骤S14包括：S141：确定服装的形变系数；采用基于位置约束的方法模拟服装形变；首先求出人体皮肤变形前后的仿射变化，采用静态约束的方式处理不同区域的约束变形；结合用户指定的衣服材质，采用基于物理的方法，利用织物物理特性来模拟布料形变，生成服装的形变系数；S142：确定服装的自适应褶皱系数；使用高斯-赛德尔方法进行服装模型与人体模型结合时的碰撞检测，对不同的碰撞进行对应的响应，消除服装模型与人体模型之间的穿透现象；根据碰撞响应的数据设置服装模型的褶皱效果，定义肘关节、腋下、肩部以及膝关节主要的约束区域，实现服装在多点约束情况下的多样化褶皱效果，并根据褶皱效果生成服装的最终自适应褶皱系数。4.根据权利要求2所述的基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法，其特征在于，所述步骤S12采用改进优化的三维重构步骤创建三维服装模型，其详细步骤为：步骤S121：提取每张图像的服装特征点并进行特征点匹配；步骤S122：判断图像是否是有序排列；步骤S123：获取每张图像的相机姿态和稀疏的有序的三维点云；步骤S124：对上述的稀疏三维点云向空间周围扩散得到有向的三维点云；步骤S125：把三维点云中的服装特征点和背景特征点分割开；步骤S126：把有向的三维点云连接成为一个面，形成初始三维模型；步骤S127：优化初始的服装三维模型。5.根据权利要求1或2或3所述的基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法，其特征在于，所述步骤S2的详细流程为：步骤S21：通过移动终端摄像设备对人体进行全方位扫描；即通过移动终端摄像设备扫描人体，扫描结果是多张不同角度的人体照片，然后使用多目视觉技术，基于视差原理恢复出物体的三维几何信息，得到三维点云数据；步骤S22：对扫描得到的三维点云数据文件进行平面切割，获取分层轮廓线，并在相邻的轮廓线之间构建局部三角网格面，得到三维模型；步骤S23：获取人体关键部位截面形状，然后输出所需层的曲线数据；步骤S24：通过触屏、修改参数的方式，对人体模型特征点进行二次修改。6.根据权利要求5所述的基于移动终端的实时三维虚拟试衣方法，其特征在于，所述步骤S22包括以下步骤：步骤S221：对扫描得到的三维点云数据文件进行平面切割，获取分层轮廓线；利用与XOY平面平行的等距平面那堆颈椎点到会阴点之间的点云进行切割分层处理，对截面数据进行分析并得到按先后次序排列的轮廓线之后，在相邻的轮廓线之间构建局部三角网格面；步骤S222：对两相邻轮廓线之间进行线段剖分，针对数据点较多的轮廓线中的每一点，找出相邻轮廓线中与该点距离最近的点作为另一个端点，二者相连产生剖分线段，然后在两两不相交的剖分线段之间继续添加剖分线段；步骤S223：将全部相邻轮廓线间的局部三角网络格面合并，得到完整的三角网格...

【专利技术属性】
技术研发人员：王求真，崔超杰，刘佳良，侯奕芬，薛智隆，靳程旭，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43