1、 本科毕业论文 题 目： 三维服装试衣系统 -衣片放置及服装纹理的研究与实现 姓 名： 学 院：软件学院 系： 软件工程 专 业：软件工程 年 级： 学 号： 指导教师： 职称： 年 月 本科毕业论文 三维试衣系统 衣片初始位置放置与服装纹理的研究与实现 I 摘 要 随着计算机硬件软件技术发展，越来越多的公司在开辟他们的新阵地。 对于服装产业也毫不例外。三维试衣系统 日渐成为服装生产商们的一个重要的 开发渠道。虽然 国内外的试衣系统技术都还不成熟， 但是 这一领域有很大的发展空间，也有很实际的开 发价值 1。 为了方便客户 快捷便利地并且能真实有效地进行挑选试衣， 三维服装试衣系统 出现成为必
2、然。 三维服装试衣系统 一种应用于服装 产业 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 并能展现逼真的 动态的 试穿效果。 本文论述 的主要内容是 关于 三维服装试衣系统中衣片 的正确 位 置 放置 ， 其中 包括 人体模型关键点的获取和 衣片的二维坐标向人体的三维坐标转换 。 关键点的获取是为了用 以 确定衣片放置到人体的最小间距 ；而 衣片的二维坐标向人体的三维坐标转换 是为了 实现衣片的正确放置 ； 在此基础上， 通过在 CAD 中 绘制男女人体模型的各类服装， 展现不同服装在人体模型 上的正确放置；再对服装加入纹理效果，使服装体现出真实感，色
3、泽感，从而 完善系统需求，体现系统功能。 关键词 ： 人体关键点 坐标转换 CAD服装 制图 服装纹理 本科毕业论文 三维试衣系统 衣片初始位置放置与服装纹理的研究与实现 II Abstract Along with the computer hardware and software technique development, more and more companies are opening their new position. It is not exceptional regarding the clothing industry. Three dimensional trie
4、s the clothes system to become a clothing producers important development channel day after day. Although the domestic and foreign trial clothes system technology is not mature, but this domain has the very big development opportunities, also has actual development value 1. For convenience customer
5、quickly, and can carry on the choice to try the clothes effectively and really, the three dimensional clothing tries the clothes system to appear into inevitably. The three dimensional clothing tries the clothes system one kind to apply in the clothing industry interactive platform, it allows the us
6、er to make the choice in each kind of clothing, and clothes which selects on the hypothesized model body carries on tries the clothes and can unfold the lifelike tendency to try on the effect. This article elaborates the primary coverage is tries the clothes system Chinese-style clothing piece about
7、 the three dimensional clothing the correct position laying aside, including the manikin key point the gain and the clothes piece two-dimensional coordinate to human bodys three dimensional coordinate transformation. The key point gain is to use by to determine that the clothes piece lays aside to h
8、uman bodys smallest spacing; But the clothes pieces two-dimensional coordinate is to realize the clothes piece correct laying aside to human bodys three dimensional coordinate transformation; Based on this, through draws up the men and women manikin in CAD each kind of clothing, the development diff
9、erent clothings on manikin correct laying aside; Joins the texture effect again to the clothing, causes the clothing to manifest the third dimension, the luster feeling, thus consummates the system requirements, manifests the system function. Key words: The human body key point coordinate transforms
10、 CAD clothing charting clothing texture 本科毕业论文 三维试衣系统 衣片初始位置放置与服装纹理的研究与实现 III 目录 第 一 章 绪论 .1 1.1 引言 .1 1.2 三维试衣系统 研究背景 及 现状 .1 1.3 本文研究内容 .2 1.4 本章小节 .2 第 二 章 核心 技术 研究 .3 2.1 服装数字人体 概述 .3 2.2 三维服装衣片 概述 .7 2.3 布料仿真 模块概述 .7 2.4 技术 方案 .8 2.5 软硬件开发环境 .9 2.5.1 软件开发环境 .9 2.5.2 硬件开发环境 .10 2.6 本章小节 .10 第 三
11、章 衣片初始位置放置 研究 .11 3.1 人体关键点获取 .11 3.2 衣片二维坐标与人体三维坐标转换 .13 3.3 本章小节 .14 第 四 章 服装分类与 CAD 服装制图 .16 4.1 CAD 中的服装分类 .16 4.2 服装 CAD 制图 .17 4.3 本章小节 .18 第 五 章 服装纹理 研究 .19 5.1 纹理概述 .19 5.2 服装纹理 .19 5.3 本章小 节 .23 本科毕业论文 三维试衣系统 衣片初始位置放置与服装纹理的研究与实现 IV 第 六 章 结论 .24 致谢 .25 参考文献 .26 本科毕业论文 三维试衣系统 衣片初始位置放置与服装纹理的研究
12、与实现 V Contents Chapter 1 Introduction .1 1.1 Introduction .1 1.2 3Dtries The Clothes System Research Background And Present Situation.1 1.3 The Article Studies Content . 2 1.4 The Chapter Conclusion .2 Chapter2 Core Technologies Research .3 2.1 Clothing Digit Human Body Summary.3 2.2 3D clothing clo
13、thes piece Summary.7 2.3 Lining Simulation Module Summary.7 2.4 Technical Program.8 2.5 Software And HardwareDevelopment Environment.9 2.5.1 Software Development Environment.9 2.5.2 Hardware Development Environment.10 2.6 The Chapter Conclusion.10 Chapter 3 Clothes Initial Point Laying Aside Researc
14、h.11 3.1 Human Body Key Point Gain.11 3.2 Clothes Piece Two-Dimensional Coordinate And The Human Body Three Dimensional CoordinateTransform.12 3.3 The Chapter Conclusion.14 Chapter 4 Clothing Classification And in The CAD Clothing Charting Research.16 4.1 CAD Clothing Classify.16 4.2 Clothing CAD Ch
15、arting.17 4.3 The Chapter Conclusion . .18 Chapter5 Clothing Texture .19 5.1 Textures Summary.19 本科毕业论文 三维试衣系统 衣片初始位置放置与服装纹理的研究与实现 VI 5.2 Clothing Texture .19 5.3 The Chapter Conclusion.23 Chapter 6 Summarys.24 Acknowledgements.25 Appendix.26 本科毕业论文 三维试衣系统 衣片初始位置放置与服装纹理的研究与实现 1 第一章 绪论 1.1 引言 当今， 信息技
16、术 的发展已经出乎人们的想象，新技术、新概念层出 不穷， 信息技术 实现了人们在信息时代的梦想， 它 预示着新经济时代的到来。 随着 信息技术的高度发展， 人类的工作、生活变的更加快捷方便。 信息技术 正在越来越多地离开原来单纯的学术环境，融入到各个领域中， 而 它己经成为人们生活的 重要 一部分 。 三维服装试衣系统 就是 一种应用于服装 产业 的交 互平台 ，对于 传统服装产业 来说是一种挑战和革新。目前 我国服装行业作为面临结构调整的传统服装产业来说 ,应强化创新意识 ,高度重视和利用高新科学技术对企业经营 、 管理 、 技术和产品进行改造 ,使传统产业在提高技术水平上获得新的发展 2。
17、 其中突出表现为一是应积极采用计算机辅助设计和制造以及生产管理系统 ,提高企业的劳动生产率和产品的科技含量 ； 二是在工艺制作上尽快研究出符合人体工效学的服装板型 ,改善服装的造型效果 ； 三是利用先进的网络技术获取和传递信息 ,采用科学的方法调查和分析市场 ,进一步加强行业内的技术交流及同国外同行的交流 ,努力实现我国服装行业由工业经济向知识经济的顺利过渡 3。 虽然服装系统的引进并不能完全降低生产过程中对技术的要求 ,也不能代替天赋 ,但它可以把设计师从费时的重复性劳动中解脱出来 ,有更多时间进行试验 ,从而提高产品质量和更进一步研究市场 ,有更多时间进行创造性劳动 ,取得更多成果 。 因
18、此在服装领域 ,服装系统成为空前发展的信息技术的一部分 ,其影响还在不断扩大 ,它将作为服装公司变革的催化剂 ,为企业拓展业务开辟新的途径 4。 1.2 三维试衣系统 研究背景 及现状 由于服装的质量与合体已成为服装市场竞争中举足轻重的砝码，从而使得 服装业对计算机辅助 3D 服装设计 系统 的呼声与日俱增。计算机动画技术的飞速发展也对 3D 服装的动态表现不断提出要求。如何利用计算机图形学与计算几何中最新技术成果，建立三维服装模型，对人体模型的三维着装效果进行仿真以及交互设计，成为国际图形学界的研究热点之一 5。 针对三维服装技术，工业发达国家都先后开展了多年的研究，如美国、日本、瑞士等本科
19、毕业论文 三维试衣系统 衣片初始位置放置与服装纹理的研究与实现 2 国家都有研究成果推出。其中美国 GDI 公司推出的 CONCEPT3D 服装设计系统具有建立三维人体动态模型、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 真的显示穿着效果及将立体设计近似地展为平面衣片图等功能 6。英国伦敦大学计算机系在虚拟服装方面的研究卓有成效，他们已经初步实现了人体着装的动态模拟 7。加拿大 Dynamic Graphics 公司的 Fashion Studio 系统可以产生较具真实感的 3D 服装，其主要面向服装动画 8。服装穿着效果仿真技术正在研究中不断完善，目前的技术只能很好地对薄型
20、面料进行仿真，而基于纹理映射的方法并不能完全反映布料的表面性质，此外，对于造型复杂的服装也不能很好地模拟。 1.3 本文研究内容 考虑 国内服装行业的现状 与国际服装行业发展的趋势，结合我们的科研基础 ， 对 虚拟服装试穿技术进行了研究。 在开发的 本 试衣 系统 中 须具有如下几种功能 : 选衣功能。系统应该能够比较直观的展示出一系列的衣服， 用户 可以用鼠标或者键盘操作在这一系列衣服中拾取一件，以供虚拟试衣之用。 试衣功能。系统应该允许用户能通过某种操作把选中的衣服 放置 到虚拟模特身上进行试衣。无论是 服装 文件 更换与否 ，系统都应该使之能在模特身上正确地显示。 展示功能。系统应该允许
21、用户在虚拟试衣完成之后全方位多角度地观察服装穿在模特身上的效果。一个好的虚拟试衣 系统 应该支持用户对人体模 型做自由旋转，以方便用户查看衣服是否真的适合自己。 在本文中主要论述的是 选衣功能中对服装的分类以及对分类服装的制图，同时详细介绍了 试衣功能中服装 初始位置 的正确放置 ， 这是三维试衣系统中做好的最初的一步也是关键的一步。 最后 介绍了系统展示功能中对 服装纹理的研究， 目的是使系统达到逼真的 试穿 效果 ，完善系统功能。 1.4 本章小节 本章介绍了本文研究内容的背景意义 ， 国内外的研究现状 ， 着重介绍了本文的研究内容和创新意义 ,为下文 衣片正确放置及 基于纹理映射的三维服
22、装款式着装效果研究的论述做了良好的铺垫 。 本科毕业论文 三维试衣系统 衣片初始位置放置与服装纹理的研究与实现 3 第二章 核心技术研究 2.1 服装数字人体 概述 对于虚拟人体模型的建立，需要建立人体的表面模型和骨架模型。 建立数字表面人体模型的方法有很多，包括：综合 OpenGL和 3DS技术取得人体模型 、 B样条曲面片造型法 、 散乱点插值法 、 体素分解法 、 构造实体几何法 、 多面体建模 、 Matlab方法 等 。 本系统中 人体模型采用 3DS 格式，该人模目前由 POSER 建成，导入 3DS MAX 后再导出保存为 3DS 格式，在系统中进行导入。 在我们所开发的试衣系统
23、中人体模型分为男孩和女孩模型，如图 2-1、 图 2-2所示； 图 2-1 男孩模型 图 2-2 女孩模型 人体模型程序中人体是由 56 个 Object 组成，每一个 Object 代表了人体模型的不同部位。其中对于男孩模型， Object0 代表左脚趾； Object1 代表左脚脚面； Object2 代表左小腿； Object3 代表左大腿； Object4 左胯； Object5 代表右脚趾； Object6 代表右脚面； Object7代右小腿； Object8 代表右大腿； Object9 右胯； Object10- Object25 分别代表左手手指各个骨节和左手掌； Object26 代表左小臂； Object27 代表左大臂； Object28 左肩和左半胸；Object29- Object44 代表 右手手指各个骨节和右手掌； Object45 代表右小臂； Object46 代
