一种复用缝纫信息的自动化服装建模方法技术

本发明专利技术公开了一种复用缝纫信息的自动化服装建模方法。从已完成建模的服装模型中提取2D版型的缝纫关系信息，将该信息复用至新的3D版型中，实现自动化建模。构建包含缝纫信息、服装版型轮廓信息的服装模型库；用户输入2D版型DXF文件，提取其中所有衣片的轮廓信息并构建成封闭多边形；以多尺度非刚性闭合多边形形状描述符MCC表征服装模型的版型轮廓信息，并将各个衣片与库中衣片进行匹配，确定两者的缝隙线对应关系；在边界约束下，使用SLIM方法将库模型的UV坐标迁移至2D版型封闭多边形；将原服装模型与经过UV网格迁移后的衣片重组生成符合用户要求的新服装模型。本发明专利技术自动化程度高，解决当前服装CAD软件需通过繁琐交互进行服装建模的问题。服装建模的问题。服装建模的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种复用缝纫信息的自动化服装建模方法


[0001]本专利技术涉及3D服装CAD领域，具体涉及一种复用缝纫信息的自动化服装建模方法，以实现快速、自动符合用户要求的服装建模。

技术介绍

[0002]服装建模技术在影视制作、服装设计、游戏开发以及虚拟试衣等领域扮演着非常重要的角色。这使得服装建模技术成为图形学的研究热点之一。
[0003]近几年来，服装CAD软件发展十分迅速，较为有名的要属我国凌迪的Style3D、韩国的CLO3D与美国的VStitcher等。服装建模是服装CAD的一大功能，但现有的服装CAD系统均通过交互方式实现建模。其过程均是对输入2D服装衣片，在CAD软件中模拟衣片缝合的方式生成3D服装模型。在此过程中，需要大量繁琐的交互操作，即需要交互指定各个衣片的缝纫边与其它衣片的缝纫对应关系，并将确定缝纫对应关系的衣片拖动至人体模型上进行缝合。如果服装衣片设计师希望对衣片进行调整，或需批量生成3D服装模型，前述的操作便会大大降低设计师的效率。鉴于此不足，本专利技术从已完成交互建模的服装模型中提取衣片的缝纫对应关系并将其迁移至同款目标衣片中，提高服装建模效率，弥补当前服装CAD软件不足。

技术实现思路

[0004]针对基于2D衣片的服装建模存在效率低下的问题，本专利技术提出了一种基于库的自动化服装建模方法。本专利技术的目的是提供一种迅速、便捷的服装模型自动生成的方法。将用户输入的服装衣片信息与库中的服装模型相对应，以一种端到端的形式生成新的服装模型，进而提高设计师的工作效率，减少费时的操作。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：第一方面，本专利技术提供了一种复用缝纫信息的自动化服装建模方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]步骤一，构建包含缝纫信息的服装模型数据库：采集a个不同款式的模板服装模型Ω＝{G0,G1,...,G
a
}，其中Ω为服装模型G
a
集合(如T恤，裙子，背心，裤子等)，其中同一种类的服装模型亦可因为组成衣片的不同而独立(如T恤可由前衣片，后衣片，左袖子，右袖子，前衣领与后衣领(或无衣领))，用于作为生成新服装模型的参照物；服装模型G
a
＝{V,F,U,L,C}，其中，V表示模型的3D坐标，F表示网格三角形的索引，U为模型的UV网格坐标，即代表缝纫前服装模型对应的2D服装版型信息，L表示服装模型的缝线信息，C表示服装模型各衣片的轮廓信息；
[0007]步骤二，用户输入2D服装版型：用户输入以DXF文件格式存储的服装2D版型，从各衣片的轮廓信息中提取并组成若干个闭合多边形集合S＝{P0,P1,
…
,P
i
,
…
,P
b
}。其中，闭合多边形P
i
＝{v0,v1,
…
,v
m
}，以连续点集形式组成闭合多边形存储，每个闭合多边形对应一个衣片，如分别对应(T恤的前衣片，后衣片，左袖子，右袖子，前衣领与后衣领)，后文均以S表示提取出的若干各闭合多边形集合，以P
i
表示提取出的某个闭合多边形；
[0008]步骤三，模型匹配：根据步骤一采集的模板服装模型，搜索出步骤二中S的最佳匹配模型；最佳匹配模型必须满足以下条件：首先，模板模型的组成衣片数必须大于等于S多边形数；其次，满足形状描述符差距为数据库最小，表达式如下：
[0009]minE
s
(S,C,L)
ꢀꢀ
(1)
[0010]其中，E
s
度量两个闭合多边形集合之间的形状描述符差异，C表示模板服装模型中的闭合衣片轮廓信息集合C＝{c
′0,c
′1,
…
,c
′
j
,
…
,c
′
f
}，L表示模板服装模型中的闭合缝纫线信息集合L＝{P
′0,P
′1,
…
,P
′
j
,
…
,P
′
f
}，与步骤二相似，c
′
j
与P
′
j
均是以连续点集组成的闭合多边形，并分别表示模板服装模型中衣片闭合轮廓信息与衣片闭合缝纫线，每个闭合多边形对应一个衣片；因c
′
j
与P
′
j
存在一一对应的关系，通过获得P
i
与c
′
j
的匹配关系，进而获得P
i
与P
′
j
的匹配关系。后文均以C表示模板服装模型中的闭合衣片轮廓信息集合，L表示模板服装模型中的闭合缝纫线信息集合，以P
′
j
＝{v0,v1,
…
,v
w
}表示模板服装模型中提取出的某一衣片闭合缝纫线；
[0011]步骤四，闭合缝纫线分离：对步骤二获得的P
i
与步骤三中获得对应的P
′
j
进行特征点提取，特征点指的是在按邻接关系排列下，以当前点为中心点，1
‑
ring邻域内的角度和小于α度的点。其次，依据获得的特征点对P
i
与P
′
j
进行闭合缝纫线分离，获得由连续边组成的闭合多边形PE
i
＝{e
i0
,e
i1
,
…
,e
ip
,
…
,e
in
}以及闭合缝纫线PE
′
j
＝{e
′
j0
,e
′
j1
,
…
,e
′
jq
,
…
,e
′
jn
}。后文均以PE
i
表示以特征点为端点由连续边组成的闭合多边形P
i
，以PE
′
j
表示以特征点为端点由连续边组成的闭合缝纫线P
′
j
。以e
ip
表示闭合多边形P
i
基于特征点分离后的某一边，以e
′
jq
表示闭合缝纫线P
′
j
基于特征点分离后的某一缝纫线；其中，边e
ip
与e
′
jq
均由连续点集形式组成，e
ip
＝{v
ip0
,v
ip1
,
…
,v
ips
}，e
′
jq
＝{v
jq0
,v
jq1
,
…
,v
jqk
,
…
,v
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复用缝纫信息的自动化服装建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一，构建包含缝纫信息的服装模型数据库：采集a个不同款式的模板服装模型Ω＝{G0，G1，...，G
a
}，其中Ω为服装模型集合，其中G
a
表示第a个服装模型，同一种类的服装模型亦可因为组成衣片的不同而独立，用于作为生成新服装模型的参照物；服装模型G
a
＝{V，F，U，L，C}，其中，V表示服装模型的3D坐标，F表示网格三角形的索引，U为模型的UV网格坐标，即代表缝纫前服装模型对应的2D服装版型信息，L表示服装模型的缝线信息，C表示服装模型各衣片的轮廓信息；步骤二，获取2D服装版型：从服装版型的轮廓信息中提取并组成若干个闭合多边形集合S＝{P
０
，P1，...，P
i
，...，P
b
}；其中，闭合多边形P
i
＝{v0，v1，...，v
m
}由连续点集形式组成，每个闭合多边形对应一个衣片；步骤三，模型匹配：根据步骤一采集的模板服装模型，搜索出步骤二中S的最佳匹配模型；最佳匹配模型必须满足以下条件：首先，模板服装模型的组成衣片数必须大于等于S多边形数；其次，满足形状描述符差距为数据库最小，表达式如下：minE
S
(S，C，L)其中，E
s
度量两个闭合多边形集合之间的形状描述符差异，C表示模板服装模型中的闭合衣片轮廓信息集合C＝{c
′0，c
′1，...，c
′
j
，...，c
′
f
}，L表示模板服装模型中的闭合缝纫线信息集合L＝{P
′0，P
′1，...，P
j
′
，...，P
′
f
}，c
′
j
与P
j
′
均是以连续点集组成的闭合多边形，并分别表示模板服装模型中第j个衣片闭合轮廓信息与第j个衣片闭合缝纫线，每个闭合多边形对应一个衣片；因c
′
j
与P
j
′
存在一一对应的关系，通过获得P
i
与c
′
j
的匹配关系，进而获得P
i
与P
i
′
的匹配关系；其中，P
j
′
＝{v0，v1，...，v
w
}；步骤四，闭合缝纫线分离：对步骤二获得的Pi与步骤三中获得对应的P
j
′
进行特征点提取，特征点指的是在按邻接关系排列下，以当前点为中心点，1邻域顶点构成的角度和小于阈值γ度的点；其次，依据获得的特征点对P
i
与P
j
′
进行闭合缝纫线分离，获得由连续边组成的闭合多边形PE
i
＝{e
i0
，e
i1
，...，e
ip
，...，e
in
}以及闭合缝纫线PE
′
j
＝{e
′
j0
，e
′
j1
，...，e
′
jq
，...，e
′
jn
}；以PE
i
表示以特征点为端点，由连续边组成的闭合多边形P
i
，以PE
′
j
表示以特征点为端点，由连续边组成的闭合缝纫线P
j
′
；以e
ip
表示闭合多边形P
i
基于特征点分离后的第p条边，以e
′
jq
表示闭合缝纫线P
j
′
基于特征点分离后的第q条缝纫线；其中，边e
ip
与e
′
jq
均由连续点集形式组成，e
ip
＝{v
ip0
，v
ip1
，...，v
ips
}，e
′
jq
＝{v
jq0
，v
jq1
，...，v
jqk
，...，v
jqt
}。步骤五，缝纫关系构建：根据步骤四中获得的特征点以及步骤三获得P
i
与P
j
′
的匹配关系，以特征点为端点进行精准缝纫关系构建；在满足特征点数量一致的前提下，满足缝纫关系构建差异值最小，表达式如下：minE
e
(PE
i
，PE
′
j
)其中，E
e
是度量P
i
与P
j
′
缝纫关系构建差异值最小，并赋予e
ip
对应缝纫关系{e
ip
，e
′
jq
}；步骤六，衣片缝纫边重采样：根据步骤五获得的缝纫关系，利用弦长参数化的方法于闭合多边形Pi上进行重采样，表达式如下：其中，v
′
k
代表闭合多边形P
i
依据弦长参数化下重采样的第k个点，l(e
ip
)表示e
ip
的弦长，l(e
′
jq
)表示e
′
jq
的弦长，v
ipr
表示e
ip
中第r个点；n(v
ipr
，v
ipr
‑1)表示以v
ipr
‑1为起点以v
ipr
为终点的单位方向向量；获得以连续点集形式组成的闭合多边形P
newi
＝{v
′0，v
′1，...，v
′
w
}，并获得若干个闭合多边形集合S
new
＝{P
new0
，P
new1
，...，P
newi
，...，P
newb
}，每个闭合多边形对应一个衣片；步骤七，衣片网格迁移：以模板服装模型UV网格为参照以及步骤六获得重采样缝纫边为约束，使用基于固定边界点下的参数化方法，将UV网格迁移至...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑瑶，金耀，毕文杰，李红梅，陈敏之，杨跃胜，
申请(专利权)人：浙江省土产畜产进出口集团有限公司，
类型：发明
国别省市：