本发明专利技术涉及一种基于个性化三维虚拟人台的服装衣身原型样板生成方法，首先将人体躯干的三维数据进行切面曲线拟合，重新采样，对称化处、凸包计算、内凹区域点的平移和曲面拟合等处理，得到对称的、类似穿着紧身服效果的服装虚拟人台；然后在半身的三维人台上定义特征点和线，并进一步细分各区域曲面；最后基于特征线约束，将三维曲面进行二维展平，生成个性化的服装原型样板。利用本发明专利技术所得到三维虚拟人体模型，可应用于服装工业人台的个性化定制，所生成的原型样板不仅继承了现有三维曲面展平技术的准确性，同时又能保持传统原型的结构特征，使结果能充分利用成熟的二维CAD技术，进一步进行特定款式服装的样板定制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种服装数字化打板
，尤其是。
技术介绍
随着信息化技术的发展，服装产业已经建立了灵活的快速反映机制，主要包括以下几个方面先进的CAD/CAM系统应用，ERP等信息管理系统的应用，三维人体测量技术发展与应用，以及远程试衣系统等的应用。另外随着经济的发展和着装个性化的需求，批量定制也成为21世纪服装制造业重要的生产模式。基于三维的服装样板定制系统正是结合了三维CAD技术和个性化模式，已成为服装数字化
的重要研究方向。它主要包括两 个部分个性化的服装虚拟人台建模技术和三维服装曲面的二维展平技术。对于3D虚拟人台建模方面的研究，具有代表性的有陈家训等的《基于人体模版和体型轮廓的人体自动生成方法》，其方法是将人体分解成胸身段、腰身段、臀身段等部件，三维虚拟人体的构建可以选用人体部件的模板，然后按照人体体形轮廓控制修改和组装来可实现。该研究是通过提供客户的正面、侧面图片信息，来修改各部件的模板，生成人体模型，并不是直接来源顾客的三维扫描数据，因此所得三维模型与原始扫描数据有一定误差。刘瑞旗、张文斌等的《一种基于实测人群体型的虚拟人台的建立及虚拟人台》，是根据实测人体尺寸调查的相关统计数据，基于三维扫描数据建立代表群体体型特征的标准虚拟人台，也并不是直接由顾客的三维扫描数据处理得到的个性化的虚拟人台。另外服装工业用人台的曲面并不是直接复制人体的曲面，它是在人体复杂曲面基础上，根据着装后的特征进行了一定的修正和简化，如左右求对称，曲面凹凸平缓等。现有的研究所建的三维虚拟人台均未考虑到这种曲面特性及需求。对于三维服装曲面的二维展平技术的研究，不紧在服装领域，而且在飞机、汽车、造船等制造领域中都是普遍关注的问题。根据近年来的研究成果，主要有三种展开方法几何展开法、力学展开法和几何展开一力学修正法。主要代表性研究的有杨继新等的《复杂曲面的可展化及其展开方法》(发表在机械科学与技术，2001)提出了一种复杂曲面可展化及其展开的方法，在依附于复杂曲面的两条空间曲线之间，构造可展面，逼近复杂曲面，使复杂曲面可展化并展开；McCartney等的《Pattern Flattening for OrthotropicMaterials))(发表在Computer Aided Design, 2005),将三角化曲面展开到二维平面并使得展开过程应变能量最小化，其具体做法是首先将三维曲面用Delaunay方法三角化，然后将三角形逐个变换到平面，在变换过程中三角形的边长会发生变化，他们用应变能量来衡量这种变化，并使用迭代法使得整个展开达到最小应变能量；王昌凌等的《基于能量模型的曲面展开通用算法》(发表在计算机辅助设计与图形学学报，2001),《Surface flatteningbased on energy model》(发表在 Computer Aided Design, 2002)和《Freeform surfaceflattening based on fitting a woven mesh model》(发表在 Computer Aided Design,2005)等研究,在McCartney工作的基础上，利用弹簧模型优化了 McCartney的算法,使得展开的过程更优化，展开结果可通过改变弹簧常数来控制；陆国栋等的《三维曲面展开算法在玩具设计中的应用》(发表在东华大学学报，2004)利用基于最小能量方法来展开三角化曲面，并将之应用于玩具设计；陆永良等的《基于织物机械性能的服装曲面展开方法研究》(发表在北京服装学院学报，2007)，在Mcartney和王昌凌等研究基础上，提出了采用织物在小应变情况下的拉伸应力-应变非线性关系来取代织物质点所受的弹簧应变的线性关系。上面所述的三维CAD系统的3D服装模型到2D样板展平技术，虽然已经取得较大的进展。但对于服装这种对形体要 求较高的柔性产品，其二维展平后的二维服装裁片的形状总与实际存在一定的区别，仍然缺乏实用性。这些研究在进行3D-2D展平时很少考虑服装产品的专业性和特殊性，不能充分的利用以往的传统经验，从而使所展平的样板很难直接被进一步利用。
技术实现思路
本专利技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种实用性好的基于个性化三维虚拟人台的服装衣身原型样板生成方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案，具体步骤如下I)、建立凸包形状的个性化三维虚拟人台。(I)人体躯干三维点云数据的准备；(2)对点云数据中的每个切面点集进行曲线拟合，然后对每个切面曲线进行重新采样，获得新的人体表面点云矩阵，以保证每个切面数据具有相同的拓扑结构。(3)对称处理每个切面的左右两侧的点数据。(4)对所有切面数据进行凸包计算，并平移处在内凹区域的采样点，使切面轮廓呈凸包形状。(5)沿横向和纵向分别对步骤(4)处理后的三维点云数据进行曲线拟合，然后再进行曲面拟合，生成三维人台曲面。2)、虚拟人台曲面的特征定义和二维展平。(6)在对步骤(5)处理得到的曲面模型基础上，进行特征点及特征线的定义，并划分区域。(7)进一步细分人台模型上每个区域的曲面。(8)在约束结构特征线基础上，将每个区域三维曲面通过几何方法进行二维展平，得到个性化的服装原型样板。3)、考虑松量的衣身三维模型的处理。(9)利用三维图形软件，直接对步骤(5)和步骤(7)中的人台曲面和特征网格线按所要求的松量值(即平移量)进行平移放缩，然后按步骤(8)展开获得加松量的原型样板。作为优选，步骤(I)中，人体躯干三维数据模型，可以首先通过三维人体扫描系统获得全身三维模型数据文件(如wrml文件等)，在删除四肢及头部数据后，获得人体躯干的三维点云数据。这些点云数据的格式为沿Z轴方向等距离的水平切面轮廓上的三维坐标点矩阵。作为优选，步骤(2)中，切面点的曲线拟合采用Numbs曲线建模技术，所拟合曲线经过所有切面点。作为优选，步骤(2)中，重新采样前，先求出每个切面曲线外包矩形，然后外包矩形的形状采取以下三种方法对每个切面曲线进行重新采样(a)当外包矩形为横向长方形时(L1>L2)，在横向中心线上求取两个辅助点O1和02，使O1A=O2B=L2Z^15然后分别以O1和O2为圆心，按等角度(Θ/9)向四周沿η条射线，与原切面曲线的交点，即为所求采样点。(b)当外包矩形为纵向长方形时(L1〈L2)，在纵向中心线上求取两个辅助点O1和02，使O1A=O2B=L1A。然后分别以O1和O2为圆心，按等角度(Θ /9)向四周沿η条射线，与原切面曲线的交点，即为所求采样点。(c)当外包矩形为纵向正方形时(L1=L2)，直接以正方形的中心为圆心，按等角度向四周沿η条射线，与原切面曲线的交点，即为所求采样点。三种方法对每个切面进行重新采样所得的点数均为36个。作为优选，步骤(3)中，对称处理的方法，其特征是根据方案(2)中的三种情况分别进行下面对应的处理(a)以y轴为分割线，分别计算左右两边的曲线上任意对应的两采样点PpP2到辅助点O1和O2的距离P i和P 2，根据(P 1+P 2)/2的值调整对应的两采样点 的位置，使左右数据点的对称化处理。(b)以y轴为分割线，对于X轴以上部分，分别计算左右两边的曲线上任意对应的两采样点P1I2到辅助点O1的距离本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于个性化三维虚拟人台的服装衣身原型样板生成方法，其步骤包括：1）、建立凸包形状的个性化三维虚拟人台；(1)人体躯干三维点云数据的准备；(2)对点云数据中的每个切面点集进行曲线拟合，然后对每个切面曲线进行重新采样，获得新的人体表面点云矩阵，以保证每个切面数据具有相同的拓扑结构；(3)对称处理每个切面的左右两侧的点数据；(4)对所有切面数据进行凸包计算，并平移处在内凹区域的采样点，使切面轮廓呈凸包形状；(5)沿横向和纵向分别对步骤（4）处理后的三维点云数据进行曲线拟合，然后再进行曲面拟合，生成三维人台曲面；2）、虚拟人台曲面的特征定义和二维展平；(6)在对步骤（5）处理得到的曲面模型基础上，进行特征点及特征线的定义，并划分区域；(7)进一步细分人台模型上每个区域的曲面；(8)在约束结构特征线基础上，将每个区域三维曲面通过几何方法进行二维展平，得到个性化的服装原型样板。3）、考虑松量的衣身三维模型的处理；(9)利用三维图形软件，直接对步骤（5）和步骤（7）中的人台曲面和特征网格线按所要求的松量值（即平移量）进行平移放缩，然后按步骤（8）展开获得加松量的原型样板。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨允出，邹奉元，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：
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