在虚拟三维环境中的人体模型上创建和编辑表示服装的曲面的计算机化方法技术

本发明专利技术涉及一种利用计算机在虚拟三维环境中的人体模型(22)上创建和编辑用于表示服装的曲面的计算机化方法。所述方法，包括：将数字雕刻技术及工具与物理布料仿真结合使用，以快速、自由地修改人体模型(22)上的服装形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在虚拟三维环境中的人体模型上创建和编辑表示服装的曲面的计算机化方法
本专利技术属于计算机化方法领域。本专利技术涉及一种在三维虚拟介质中创建和可视化服装的计算机化方法。本专利技术方法中所采用的技术在被称为计算机图形学的领域中进行研究，计算机图形学是计算机科学的一个分支。更具体地，使用了数字雕刻技术和基于物理的动画技术，而数字雕刻技术和基于物理的动画技术是计算机图形学的研究主题。
技术介绍
服装通常由织物(如，棉花、羊毛或丝绸)制成的平整布面组成。这些平整布面被称为布模。将不同布模缝制在一起就形成了服装。而服装应当与穿着该服装的人士的体量相贴合。服装开发通常从设计贴合人体的服装成品开始。然后，为了制成真正的服装，应创建布模并确定布模之间的接缝，以制造出所设计的服装。负责服装初始设计的人与创建布模的并非一定是同一个人。因此，设计者应当对创建者的意图毫无怀疑，这是很重要的。设计者必须尽可能以最有效的方式与创建者就真实服装必须是怎样的问题进行交流。已设计有几款计算机软件程序可用于帮助创建服装的初始设计。也有支持创建服装二维或三维再现图像的软件程序。这些软件程序支持创建服装二维图，展示服装在空间中的固定点上的图像，这与在纸张上用铅笔绘制服装相类似。支持创建三维图的软件程序可提供更加精确的体积图像，使得用户可在不同视角点操控和可视化管理服装。专利号为7409259B2的美国专利教导了一种在虚拟人体模型的身体上创建三维再现图像的方法及计算机软件程序。该软件程序中展示了一个最初已身着紧身衣且紧身衣已覆盖身体大部分的人体模型。根据所述方法，服装曲面由通过一组控制点描述的参数曲面表示。这些点用于定义人体模型上的服装曲面。用户可通过改变这些控制点的位置改变曲面形状，从而随意扩展或收紧服装部分。根据专利号为7409259B2的美国专利中所述的方法，用户无法改变服装的拓扑曲面，服装的拓扑曲面是最初给定的。这对创建不同类型服装的数量形成了限制。为了克服这一问题，上述美国专利中所示的软件程序为用户提供了三种不同的服装曲面初始模型：裤模、裙子模型或披风模型。本申请中所述的计算机化方法与专利号为7409259B2的美国专利中所述的计算机化方法的目标相同，即在虚拟介质中设计服装在人体模型上的三维再现。然而，与上述美国专利中所述的方法相反的是，本专利技术的方法并未使用参数曲面表示服装。因此，在本专利技术中，其再现技术使得用户可自由操控服装曲面，甚至是修改初始曲面的拓扑结构。正如下文描述中所呈现的一样，使用本专利技术中所述的方法将使得在虚拟人体模型的身体上设计三维服装变成了一项简单、直观的任务。
技术实现思路
一种在三维虚拟介质中的人体模型上创建和编辑用于表示服装的曲面的计算机化方法。本专利技术方法的运行和应用均基于计算机程序，由计算机程序在计算机中实现对服装的设计、编辑和可视化管理。该方法的目的旨在使计算机程序的三维虚拟介质中的用于描述人体模型上的服装的曲面的操控任务变得更为简单和直观。应当注意的是，当服装穿着在人体模型身体上时，其体积是受限定的，而由于服装所覆盖的身体部分的体积，其在底部的大小也是受限的。众所周知，数字雕刻软件程序为在计算机中创建和编辑体积对象提供了一种直观的方式。该软件程序提供了可数字化操控任何三维物体的工具，使得这些物体像实际可塑性物质(如，粘土)制成的一样。Pixologic公司的ZBrush软件就是其中最流行的软件程序之一。本方法采用了与数字雕刻软件程序相似的技术与工具。在本方法中，服装曲面表现得就像由粘土制造的一样。因此，用户可拉动、推动和软化人体模型身体上的服装曲面，并且可自由地改变其形状。人体模型的身体就是服装曲面可移动的边界，也就是说，不可向人体模型的身体内移动服装。在现有技术中，数字雕刻软件程序支持采用计算机化方法在虚拟介质中创建和编辑服装，但却无法检测设计所用材料的实际类型，这是因为这些软件程序为通用程序，旨在使创建由任何材料制成的对象变得可行。优选地，在本专利技术的计算机化方法中，假设创建的对象由织物制造。因此，本方法提供的工具仍然利用物理布料仿真来操控服装曲面。根据所选工具，人体模型身体上的服装曲面表现得像粘土或真实织物。用户不需要了解粘土或织物的二元性。用户只需选择并使用一种可用工具来操控服装曲面。更多有关可用工具的详细情况将在本说明书的下文中进行介绍。附图说明图1是创建三维服装的软件程序的界面截图，用于说明本专利技术的计算机化方法；图2是根据本专利技术的计算机化方法设计的服装原型的截图；图3是收缩工具的应用示意图；图4是带收缩环的收缩工具的应用示意图；图5是带收缩环的收缩工具和裁剪工具的应用示意图；图6是褶皱工具的应用示意图；图7是带布料仿真工具的拖动元件的应用示意图；以及图8是用于再现服装曲面的三角网格的示图。具体实施方式本专利技术提供的方法基于用于设计服装的计算机程序(计算机辅助设计软件)。该方法允许用户直接在插入三维虚拟介质的人体模型的身体上设计和浏览任何类型的服装。在本专利技术中，“方法”用于表示所使用的设计技术以及如何通过本文中所述的服装设计程序组合使用该项技术。下面将结合附图对本专利技术进行说明。应当注意的是，附图中并未示出用户。图1是基于本专利技术中提供的方法的计算机程序的截图(标号为20)。截图20示出了被用户视为三个不同区域(21、24和25)的图形程序用户界面或图形用户界面(GUI)。中心区域(21)是带人体模型(22)的三维虚拟介质。用户可通过使用鼠标光标(36)以及点击区域(21)来自由地控制观看人体模型(22)的位置、角度和距离，还可设置虚拟相机(未示出)，用于在特定方位或角度从三维空间中的某个点观察人体模型(22)。首先，为人体模型(22)穿着可覆盖身体大部分的简单、紧贴服装(23)。像这样的一整件服装被作为网格。一件服装由一个或多个网格组成。右侧的区域(24)为网格(23)列表(初始网格数仅为一个，这种情况可参见图1)。用户可创建新网格(23)或移除现有网格。左侧的区域(25)是可供用户修改所选网格(23)的工具列表。有关这些工具的更多详细信息将在下文中做介绍。图2亦是与上文中所述相同的计算机程序的截图(30)，其示出了编辑过程中的进阶步骤(即用户执行一些修改后的步骤)。在该图中，对称平面被激活，通过这种方式使得用户在平面一侧的任何操作也将在另一侧被复制。用左侧区域(25)中提供的可用工具可裁剪和调整图1中所示的初始网格或服装(23)，从而获得由两个网格组成的服装，即如图2中所示的上衣(26)和裙子(27)。这两个网格显示在右侧区域(33)的列表中。从截图(30)中可看出裙子(27)是从右侧区域(33)的列表中选择的。用户在左侧区域(25)中选择了编辑工具(28a)，而鼠标光标(36)定位在应用示意图的中心区域(21)的所选网格(28b)上。编辑工具(28a)的工作区域(28b)在软件程序的中心区域突出显示。用户激活对称平面(29)，通过这种方式可使每个工具的工作区域和行为在平面(28c)的相对侧以镜像方式重复。在图2中，右侧区域(33)还示出了所选网格(31)的一些视觉属性(如，颜色、光泽和纹理)，以供用户修改。例如，中心区域(21)的裙子(27)上所示的纹理同样也在区域(32)中示出。从图1中所示的配置开始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在三维虚拟介质中的人体模型上创建和编辑表示服装的曲面的计算机化方法，所述方法包括步骤：a.用三角网格(67)表示服装(23)曲面；b.将步骤a)中的三角网格(67)放置到人体模型(22)上；c.通过使用数字雕刻工具，使得表示服装(23)曲面的三角网格(67)可像粘土一样被操控；d.通过物理布料仿真，使得表示服装(23)曲面的三角网格(67)可像真实织物一样被操控；e.允许依照服装版式认为适合的所需次数以任何顺序执行步骤c)和步骤d)中的所述操控；以及f.随时防止三角网格(67)向人体模型(22)的内部区域移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.09 BR BR102015025867-41.一种用于在三维虚拟介质中的人体模型上创建和编辑表示服装的曲面的计算机化方法，所述方法包括步骤：a.用三角网格(67)表示服装(23)曲面；b.将步骤a)中的三角网格(67)放置到人体模型(22)上；c.通过使用数字雕刻工具，使得表示服装(23)曲面的三角网格(67)可像粘土一样被操控；d.通过物理布料仿真，使得表示服装(23)曲面的三角网格(67)可像真实...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·桑托斯·索萨，M·德索萨，G·阿吉亚尔·鲍尔，V·博塔梅迪，R·路易斯·德尔菲诺·库尼亚，M·巴塞洛斯·达席尔瓦，
申请(专利权)人：奥达斯自动化信息产业有限公司，
类型：发明
国别省市：巴西,BR