基于任意视线三维草图的服装设计方法技术

本发明专利技术公开一种基于任意视线三维草图的服装设计方法。基于人体距离场和八叉树结构存储技术，提出任意视线方向的三维草绘交互，直接在三维人体模型表面勾绘服装三维草绘线，通过去噪、重新采样、逼近，建立三维款式线，利用曲线造型技术，对款式线进行编辑，得到款式图；根据三维款式图，利用插值方法，获取衣片区域内的点，利用三角化方法，生成三维衣片网格，将衣片的网格进行拼接，得到三维服装；建立三维款式模板，根据用户输入，生成合体的款式线，得到三维服装，实现对不同人体的服装设计结果重用。本发明专利技术能直观、快速的完成三维服装设计，实现三维服装细节及精确造型，实现三维服装设计结果的重用，大幅度提高三维服装设计的效率和质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维服装设计技术，尤其涉及一种基于任意视线三维草图的服装设计 方法。
技术介绍
服装CAD已被广泛应用到服装设计、生产的各个环节中。在实际应用中，服装CAD 大多只包含简单的二维辅助设计功能，无法应用在款式设计、虚拟试衣等方面，由于其二维 技术的局限，设计师无法很好的发挥和捕捉灵感。将草图技术应用于服装设计，对于服装设 计的直观性与实用性有较大的提高。近来出现的一些对基于草图的服装设计研究，有二维 和三维草图设计方法二维方法通过三维人体的正视图或侧视图勾绘服装的二维轮廓，从 二维到三维的转换过程中无法获得确切的Z方向信息，设计轮廓线时局限在正视图或侧视 图，舍弃较多的服装细节；三维方法利用三维空间交互球生成裁片，操作方法较为复杂，且 只有生成衣片，没有形成整体的服装，不够直观，难以获得满意的效果。
技术实现思路
为了克服传统CAD系统及草图服装设计不便于完整、快速设计的问题，本专利技术的 目的在于提供一种，该方法不仅能完整的设计任意 视线下的三维服装模型，并且使用方便、操作简单，使设计者快速完成三维服装设计。本专利技术所采用的技术方案是基于人体距离场和八叉树结构存储技术，提出任意视线方向的三维草绘交互，直 接在三维人体模型表面勾绘服装三维草绘线，通过去噪、重新采样和逼近，建立三维服装款 式线，利用曲线造型技术，对三维服装款式线进行编辑，得到三维服装款式图；根据三维服 装款式图，利用插值方法，获取衣片区域内的点，利用三角化方法，生成三维衣片网格，将衣 片的网格进行拼接，得到三维服装；利用人体特征建立三维服装款式模板，根据用户输入， 生成合体的三维服装款式线，得到三维服装，实现对不同人体的服装设计结果重用。所述人体距离场和八叉树结构存储技术，即空间中任意一点到人体表面的最短距 离的信息，保存于八叉树的数据结构中，并且以文件的形式进行存储、载入。所述任意视线方向的三维草绘交互，即用户根据设计的需要和操作的方便从不同 的视线角度对人体模型进行三维草绘。所述去噪、重新采样和逼近，即对草绘线进行特征检测和光顺处理，去除噪声影 响，对草绘线重新采样，用三次B样条曲线来逼近草绘线。所述曲线造型技术，即对款式线采用延长、打断、合并、增加、删除、镜像、距离调整 进行一项多或多项选择进行细节编辑。所述插值方法，即对款式图的衣片区域采用基于角度和偏移量的插值方法。据权利要求1所述的三，其特征在于所 述三角化方法，即对衣片内点采用基于柱面投影的Delaimay三角化方法建立网格。3所述衣片的网格进行拼接，即将所有衣片进行合并生成完整的衣服网格。所述利用人体的特征建立三维款式模板，即根据人体的特征对服装的款式线进行 编码，生成三维款式模板，利用人体特征及编码信息进行解码即能获得匹配新人体的合体 性三维服装。本专利技术与现有其他服装设计方法相比，具有的有益效果是1)设计者直接在三维人体上以任意视线方向进行三维勾绘，利用勾绘草图进行三 维模型建模，直观、快速，实现了任意视线方向上的款式造型设计，便于各种类型设计人员 学习和设计。2)通过任意视线方向三维草图勾绘生成的款式线，避免了二维草图中对于Z方向 信息丢失的问题，完全保存了设计者的设计信息，实现了细节造型及精确造型。3)利用基于偏移量及角度插值方法获得勻均的衣片插值点，插值点根据三维款式 线计算出合理的偏移量，结合Delaimay三角化方法，所生成的衣服网格与人体具有良好的 贴合性，提高了设计质量。4)利用人体的特征生成三维款式模板，快速完成服装款式对不同人体的适应性， 实现了服装设计结果的重用，提高了设计效率。附图说明图1是本专利技术的具体技术路线。图2是三维草图绘制及三维款式线的生成。图3是款式线编辑。图4是基于角度和偏移量的衣片插值。图5是基于柱面投影的Delaimay三角化网格生成。图6是衣片拼接区域识别流程。图7是服装衣片网格拼接。图8是三维服装款式重用。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术从三维服装的快速设计出发，实现一个基于任意视线三维草图服装设计过 程，其技术路线如图1所示，具体包含以下实施步骤1.基于人体距离场和八叉树结构存储技术得到三维点的定位，在人体模型周围 以设计者所要求的分辨率来定义三维网格，对于网格中的每一点，采用八叉树的存储结构 来保存点与人体模型的最短距离，当要确定在某一方向上距离人体模型给定最短距离的点 时，只需沿方向搜索即可。搜索具体步骤如下1)初始化参数t、P、Vdir, D、屯、dpre, S。其中t为搜索步长；P当前搜索点，初始 时为视线方向与人体网格的交点为搜索方向，即为视线的反方向；D为目标距离汍为 当前搜索点与人体最短距离；dpre为上一搜索点距人体最短距离；5为允许误差；2)当iD-d」< 6时，已获得搜索点，退出；否则，转3)；43)P = P+Vdir*T,屯=f(P)，其中fO3)计算P点距人体的最短距离；4)如果 D > d，Vdir = _l*Vdir，T = (d1+dpre)/2 ；返回 3)；否则，转 5)；5) = P2，di = dpre，T = 2*T，转 2)；6)搜索结束。2.用户设定服装与人体的偏移量，利用鼠标在人体表面的移动获得草绘线(如图 2(a)所示)。通过鼠标获得的点为一个屏幕二维坐标，通过转换将其转换为三维坐标Pm。 此时的视线方向为Vto，通过点Pm，沿视线方向能获得与人体网格的交点Pb。然后以Pb为起 点，沿方向，利用三维点定位方法即可获得点Pm沿视线方向与人体相距最短距离d的点 Ps，Ps为草绘线上的点。为了避免采样过多的点，并且不受用户绘制速度的影响，按照一定 距离间隔取点并进行连接即可获得草绘线(如图2(b)所示)。3.设计者在勾绘草绘线过程中会产生抖动、偏移等情况，使得原始采集的草绘线 产生较多的噪声，存在较多的无用的不规则折线。本专利技术采用滤波的方法对草绘线进行处 理，草绘线中的噪声多为高频部分，采用降低高频部分的低通滤波能有效减少草绘线的噪 声部分，用高斯函数构成一个在时域和频域具有平滑性能的低通滤波器对草绘线进行低通 滤波滤波后的款式线表示为PL' (t，(^，原草绘线为卩！^&⑴，&⑴，&⑴^贝！] 有PL (t, a) = PL(Spx (t), Spy (t), Spz (0) g(t, cj) = (X(t, cj), Y(t, cr), Z(t, a))其中 为卷积运算X(t, cr) = x(t) 0 g(t, cr)Y(tia) = y(t) g(t,cr)Z(t9a) = z(t)<S>g(t,a)！ 上其中=__ oo < ^ < 00, CT>0Gaussian分布参数o决定了滤波的宽度，当0值大时过滤掉的高频信息相应减 少。4.由于绘制速度变化等原因，草绘线上各点的距离不一，有的部位存在大量距离 过近或重复的点，需要对草绘线重采样，用采样点来描述草绘线。设定采样步长为d，长度为 L的草绘线的采样个数n为Ln =—d为了保持草绘线的基本形状，本专利技术d取5个像素。5.本专利技术采用三次B样条曲线逼近设计者输入的草绘线，方法如下1)利用检测出的特征点，初始化B样条曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于任意视线三维草图的服装设计方法，其特征在于：基于人体距离场和八叉树结构存储技术，提出任意视线方向的三维草绘交互，直接在三维人体模型表面勾绘服装三维草绘线，通过去噪、重新采样和逼近，建立三维服装款式线，利用曲线造型技术，对三维服装款式线进行编辑，得到三维服装款式图；根据三维服装款式图，利用插值方法，获取衣片区域内的点，利用三角化方法，生成三维衣片网格，将衣片的网格进行拼接，得到三维服装；利用人体特征建立三维服装款式模板，根据用户输入，生成合体的三维服装款式线，得到三维服装，实现对不同人体的服装设计结果重用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，耿玉磊，陆国栋，刘正，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]