1、 本科毕业论文 (科研训练、毕业设计 ) 题 目： 三维服装试衣系统 姓 名： 学 院：软件学院 系： 专 业：软件工程 年 级： 学 号： 指导教师 （校内） ： 职称： 年 月 厦门大学本科毕业论文 第 I 页 三维服装试衣系统 摘要 ： 三维虚拟试衣系统是一种应用于服装电子商务的交互平台。随着电子商务技术的蓬勃发展， Internet 逐渐成为服装业一个引人注目的销售渠道。为了方便客户在网上快捷便利地并且更重要的是能真实有效地 进行挑选试衣，网上虚拟试衣系统的出现成为必然。虚拟试衣系统给用户提供了一个实时的交互平台，它允许用户在各种服装中做出选择，并把选中的衣服在虚拟模特身上进行试衣。
2、本文三维试衣系统提供了各种具有真实感纹理的 3D 服装模型，用户可以通过本系统提供的交互平台，自由选择服装的款式。同时，用户选择与自己体形相配的虚拟模特，试衣系统把虚拟服装穿到模特身上并旋转展示。 本文还采用了基于粒子模型，构造了既能满足服装和织物力学结构，又能表达衣片轮廓的模型 拓扑 结构，在此基础上，为使服装变形模拟能展现不同类型织物的特征。 本文重点 在于 阐述了如何 将 衣物套穿在 人体模特 上， 质点 弹簧 衣片的生成 和 衣片的缝合。 在展示刚性衣服的套穿的同时又展现了基本粒子模型的织物的动态缝合及套穿过程。 关键词 ： 三维试衣系统 衣片 碰撞检测 厦门大学本科毕业论文 第 II
3、 页 3D Garment Fitting System Abstract: 3D Garment Fitting System (3DGFS) is an interactive platform used in electronic business affairs of garments. The Internet has emerged as a compelling channel for sale of apparel with the flourishing development of electronic business affairs. To allow the user
4、s to choose and try on the clothes conveniently and quickly, and even important, to make it realistic and effective, the origination of 3DGFS become a necessity. 3DGFS provides a real time interactive platform for the users to choose the best one from kinds of dresses and try it on the virtual model
5、. In this paper we present a new methodology for producing 3D clothes with realistic texture .The consumers can freely choice different dress patterns and sizes of virtual clothing via using 3DGFS. He (or she) also can choice a virtual model which has a similar stature to his (or hers). Then the sys
6、tem will put the virtual clothing onto the virtual model and rotate it to show the details of the clothes. Also, based on the practical model, this paper completed a technique, which can meet the demand of both the fabric and apparel structure and the presentation of piece silhouette. So the system
7、can present different fabric characteristics. This paper mainly elaborated how to put the virtual clothing onto the virtual model, how to create mass-spring model garment pieces and how to stitch the pieces. This paper not only showed how to put on the fixed clothing but also explained how to stitch
8、 based-on-practical-model garment pieces together and put them on the models. Keyword: 3DGFS garment pieces collision detecting 厦门大学本科毕业论文 第 III 页 目录 第一章 引言 . 1 1.1 三维服装试衣技术的研究背景 . 1 1.2 三维服装系统的意义 . 1 1.3 三维服装试衣发展现状及趋势 . 2 1.3.1 国外三维服装试衣的现状 . 2 1.3.2 国内三维服装试衣的现状，发展趋势及缺点 . 3 第二章 系统的设计 . 4 2.1 开发环境及工具
9、 . 4 2.2 人体模特的读写与载入 . 4 2.2.1 读取 3DS 文件 . 4 2.2.2 人体模特的显示 . 5 2.3 基于粒子系统的织物模拟 . 5 2.3.1 粒子系统织物力学模型的假设 . 6 2.3.2 织物的质点弹簧模型 . 7 2.3.3 系统外力的计算 . 7 2.3.4 系统内 力的计算 . 7 2.4 服装衣片的网格剖分 . 8 2.4.1 栅格法介绍 . 8 2.4.2 网格剖分实施步骤 . 9 2.4.3 改进的剖分方法 . 10 2.5 衣片的缝合 . 10 2.6 碰撞检测 . 10 2.6.1 服装与人体之间的碰撞检测 . 11 2.6.2 自我碰撞检测
10、 . 11 2.7 碰撞响应 . 12 2.8 碰撞检测及碰撞响应算法的改进 . 12 第三章 系统的实现 .13 3.1 初始界面 . 13 厦门大学本科毕业论文 第 IV 页 3.2 人体模特的载入 . 14 3.3 刚性衣服的试穿 . 14 3.4 衣片的动态缝合 . 15 3.4.1 衣片的初始化 . 15 3.4.2 衣片的动态缝合 . 16 第四章 总结 .18 致谢语 .19 参考文献 .20 厦门大学本科毕业论文 第 V 页 Content Chapter 1 Introduction . 1 1.1 Background . 1 1.2 Significance . 1 1.
11、3 The Situation and Direction. 2 1.3.1 The Situation abroad . 2 1.3.2 The Situation,direction and disadvantage at home . 3 Chpater 2 The design of the system . 4 2.1 The environment and tools . 4 2.2 How to read and load the virtual model file . 4 2.2.1 Read 3DS file . 4 2.2.2 Display the virtual mo
12、del. 5 2.3 Fabric simulation based on the practical model. 5 2.3.1 The hypothesis of machanics model . 6 2.3.2 The mass-spring model . 7 2.3.3 The calculation of outside force. 7 2.3.4 The calculation of inside force. 7 2.4 The partition of Garment pieces . 8 2.4.1 The introduction of Grid Method. 8
13、 2.4.2 The approach of Grid Method . 9 2.4.3 The improvement. 10 2.5 Garment pieces stitching . 10 2.6 Collision detecting . 10 2.6.1 Collision detecting between garment and model . 11 2.6.2 Collision detecting of itself . 11 2.7 Collision response . 12 2.8 The improvement. 12 Chapter 3 The implemen
14、t of the system . 13 厦门大学本科毕业论文 第 VI 页 3.1 Initialization interface . 13 3.2 Load Virtual model. 14 3.3 Try on Fixed clothing . 14 3.4 The dynamic stitching of garment pieces . 15 3.4.1 The initialization of grament pieces . 15 3.4.2 The dynamic stitching . 16 Chapter 4 Conclusion . 18 Acknowledgeme
15、nt. 19 References . 20 厦门大学本科毕业论文 第 1 页 第一章 引言 1.1 三维服装试衣技术的研究背景 随着计算机硬件软件技术发展，越来越多的公司在网络上开辟他们的新阵地。英特网也日渐成为服装生产商们的一个重要的销售渠道 1。据 Porrester Research 的统计数据，服装的网上销售总额己经超过了 20亿美元，但即使是在发达国家，网上服装销售额在整个服装业的销售总额中所占的比例也不到 1%，而相比之下书籍音像制品等商品在网上的销售情况要好得多。造成这种状况的主要原因是书籍或者音像制品等可以在网上有效地进行预览，顾客在网上购物的时候也可以做到挑挑拣拣货比三家
16、;而网上服装销售在虚拟试衣问题上到目前为止一直没有比较完善的解决方案 2。 目前，二维服装试衣技术发展和应用都已经比较成熟。但服装的设计离不开人体，而人体是立体的，二维服装 CAD 系统缺乏立体感，直观性差。通过二维服装 CAD 系统设计的纸样往往与实际人体脱节 .不能直接运用于生产，效率低，并且穿着效果对于服装设计师和客户来说，只能凭空想象 .这样常常造成设计不符合客户要求，返工率高，生产周期长。不符合社会生产的小批量多样性的要求在这种情况下，三维服装 CAD 系统的开发研制和实际应用成为服装生产中的热门。相关专家认为在 三维服装试衣基础上进行的设计更合乎人体的结构特征，是解决合体性的有效措
17、施，该技术在直观性、合体性、真实感等方面的优势决定了服装试衣技术必然向三维发展 3。 1.2 三维服装系统的意义 符合现代消费者的消费行为：当今社会是一个高速发展，充满竞争，新技术不断涌现的社会，也是互联网在社会生活的各个领域开始显现其巨大影响力的社会。消费者的消费行为相应地正在发生变革。互联网上的在线消费市场正逐渐取代传统的销售模式，成为人们的主要购物方式。不必出门就可以买到合适的商品不再是梦想。所以，在网上的试衣屋中，消费者可以利用 3D服装试衣系统挑选到满意的服装。 符合现代服装生产要求：众所周知，服装的功能与它最初的目的 保暖、蔽体已有了巨大的改变。当今，人们在挑选服装时，更加注意个性
18、的展示和自我感觉。促使服装工业也从大批量生产转到小系列多变化生产。但是试验产品的方法仍沿用传统的方式，这不仅浪费资源而且周期长，跟不上消费方式的发展，成为服装业进一步发展的瓶颈。应用 3D服装试衣系统就可以解决这个问题。 厦门大学本科毕业论文 第 2 页 传统试验产品的 方 法 : 根据市场信息、客户要求、流行趋势，进行款式设计。 审查款式效果图。 确定款式，设计制作服装平面（裁片）图样 。 试制样衣。 根据设计好的服装平面图样，裁剪面料，制作样衣。 制好样衣后，找模特试穿，如有毛病或与设计款式不符时，再进行调试和修正。 制作版型。 根据规格系列进行放码 排料 由此可以看出，样衣如果不符合要求
19、，就要反复修改，不仅前几步工作返工，而且后几步工作也无法开展。所以，利用 3D 服装试衣系统模拟服装生产中试制样衣过程，可以进行交互式调试，修改。这样不仅提高了效率而且数据已经数字化，便于远程传输 4。 1.3 三维服装试衣发展现状及趋势 1.3.1 国外三维服装试衣的现状 针对三维服装试衣技术， 近年来不少国家和地区进行了深入的研究，并取得了一定的突破。目前，日本开发的 Dressing AIM 系统已可在网站上建立参数化的 3D 人体模型，较真实地展示服装穿着时的效果。加拿大 PAD 公司推出的三维服装 CAD 系统用几何伸缩悬垂组成方法，建立反映面料机械性能的悬垂模型，运用于面料可视的
20、3D悬垂性以及一般款式裙装 3D 的虚拟形状。美国 CDI 公司 (Computer Design Incorporation)以其在计算机图形方面的雄厚技术为基础推出的 CONCEPT 3D 服装设计系统具有应力分析功能，可展示服装面料在外力 作用下内部应力的变化 5。系统具有建立三维动态人体模型、直观表现服装多个侧面的效果、产生布料悬垂立体效果、在屏幕上逼真地显示穿着效果的三维彩色图形及将立体设计近似地展开为二维衣片等功能。法国、瑞士等国家的专家对人体的三维形体及运动效应进行了严格的理论分析探索，正在逐步形成计算机人体工学这一新兴学科。 厦门大学本科毕业论文 第 3 页 1.3.2 国内三
21、维服装试衣的现状，发展趋势及缺点 国内不少单位也对三维服装试衣进行了研究，如东华大学研制的 GCAD-2， GCAD-3系统，都对其中一些关键技术进行了研究。杭州爱科电脑技术有限公司的三维服装试 衣系统，把运用二维技术设计服装样板拟合缝制成三维服装贴附在人台上，用于表现其三维空间内各个形面的不同穿着效果。 尽管三维服装试衣系统已开始逐步应用，但由于人体、服装或织物模型描述非常复杂，现有三维服装试衣系统的技术仍然不成熟，表现在人体模型不理想、服装模拟真实感差、使用不方便、开发成本高等方面，且具有国内自主知识产权的技术还不多，因此三维服装试衣技术有着极大的研究价值。目前，三维服装试衣系统己成为国内外图形学界、计算机学界、纺织服装界及试衣界研究的热点之一。
