專利名稱：一種基于cad衣片的三維著裝展示及編輯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二維和三維圖形數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種 基于CAD衣片的三維著裝展示及編輯方法。
背景技術(shù)：
計算機輔助的三維著裝展示及編輯技術(shù)對于服裝設(shè)計師來說，是 一種具有深刻影響的設(shè)計工具與手段。盡管三維服裝CAD系統(tǒng)已開 始逐步應(yīng)用，但是由于人體、服裝和織物模型非常復(fù)雜，現(xiàn)有三維服 裝CAD系統(tǒng)的技術(shù)仍然存在諸如價格高、真實感差、使用不方便等欠 缺。因此，如何開發(fā)更真實、準(zhǔn)確、易于交互的三維著裝演示系統(tǒng)具 有很高研究和經(jīng)濟價值。
目前有關(guān)三維著裝演示及編輯系統(tǒng)的相關(guān)專利有 一種虛擬環(huán)境 中設(shè)計三維貼體衣片的方法(申請專利號200310108157.8)已通過 國家專利局的審批。其共同特征是將衣片導(dǎo)入CAD系統(tǒng)進行衣片顯 示。然而，該三維CAD系統(tǒng)只能處理三維衣片，通過三角化的方法對 衣片邊界進行處理，未能處理二維衣片信息和未使用MAYA軟件進行 縫合仿真及顯示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是針對傳統(tǒng)三維服裝CAD系統(tǒng)成本 高、真實感差、使用不方便等弊病提出一種新的基于CAD衣片的三維 著裝展示及編輯方法。本發(fā)明的目的就是要提供一種方便的允許用戶 通過導(dǎo)入衣片和人體模型、允許用戶方便的編輯衣片和人體的結(jié)合方 式、動態(tài)顯示人體模型穿上目前設(shè)計的衣服后的逼真效果的方法。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，該方法采用如下技術(shù)方案 一種基于 CAD衣片的三維著裝展示及編輯的方法，包含如下步驟
1) 導(dǎo)入二維衣片模型和3D人體模型在導(dǎo)入模型的過程中直接 處理二維衣片，并將二維衣片經(jīng)過縫合的過程之后生成三維衣片。
2) 生成衣片穿在人體模型上的三維效果要生成衣片穿在人體
模型上的三維效果，需要首先擺放好虛擬人，然后制作衣服，并為虛 擬人試穿衣服，最后可以設(shè)置攝像頭位置和光照效果，根據(jù)攝像頭的 位置獲取人模在特定角度的著裝圖片。
3) 通過人機交互對步驟2)生成的結(jié)果進行編輯在制作衣服
的過程中需要有一些人機交互的操作來指導(dǎo)衣片縫合的過程。
4) 以通用或者自定義格式導(dǎo)出結(jié)果系統(tǒng)可以通過自動生成腳 本實現(xiàn)于通用3D軟件的連接，從而解決虛擬服裝轉(zhuǎn)化成CAD所用的
樣板或從樣板轉(zhuǎn)到虛擬的服裝的問題。當(dāng)然系統(tǒng)也支持自定義格式的 輸出。
本發(fā)明的有益效果為
本方法能夠大大簡化三維衣服展示及編輯過程，提供了良好的人 機交互界面方便用戶進行操作，同時支持和通用相關(guān)軟件的協(xié)作使得
可以利用的資源大大增加。以上這些有益效果為服裝設(shè)計師等希望在 設(shè)計過程中能迅速得到仿真結(jié)果的人員提供了前所未有的方便快捷 的方法。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明
圖1為基于CAD衣片的三維著裝演示系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖。 圖2為衣服模擬的流程。
圖3為節(jié)點結(jié)構(gòu)的示意圖，在這里僅畫了一個人模節(jié)點。 圖4為本系統(tǒng)于其它通用系統(tǒng)的合作關(guān)系。
具體實施例方式
參考圖l，表示基于本發(fā)明的系統(tǒng)框架圖。其中在導(dǎo)入模型的過 程中二維衣片模型被轉(zhuǎn)化程三維衣片格式，這樣可以在后續(xù)過程中統(tǒng) 一處理。
圖2為衣服模擬的流程。包括以下步驟
1) 擺放虛擬人將虛擬人放置一個合適的位置，將會為計算機 減少大量的運算時間。
2) 制作衣服以擺好的虛擬人姿勢為向?qū)В嬕恍┣€來形成 面板，這些面板與衣服的裁片相當(dāng)，然后把這些二維面板所希望的位 置縫合起來。
3) 為虛擬人穿衣這一步驟將直觀的表現(xiàn)出衣物在虛擬人先前 動作下的效果。首先要把虛擬人設(shè)置為衣服的沖突對象，并且把布料
解算器加到衣服上，然后使用約束和動力場對布料的安排施加影響， 再設(shè)置不同的屬性來創(chuàng)建不同的織物類型，在同一件衣服上可以利用 不同的織物來制作諸如袖子，領(lǐng)子等結(jié)構(gòu)。最后可以讓計算機解算， 完成后不滿意可重新調(diào)整參數(shù)，重新仿真。需要注意的是這一步中需 要調(diào)整大量的參數(shù)來仿真一種面料。在各個軟件中這些參數(shù)的定義也 各不相同。
4) 為虛擬人動作模擬衣物運動有時需要動態(tài)的看一件衣服穿 著后從事各項動作時的效果，這是我們可以在上一步的基礎(chǔ)上演算虛 擬人動態(tài)時衣服的效果。
5) 為衣服賦予材質(zhì)為了進一步觀察效果可以進行這一步，最 終可以達到真實的衣著感覺。通過以上步驟一件虛擬的衣服就可以實 現(xiàn)了。
圖3為整個模型渲染過程中的節(jié)點結(jié)構(gòu)示例，在這里為了方便只 畫出一個人模節(jié)點。從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)角度講，場景是一個有向無環(huán)圖。場 景的交互式繪制就是對該圖的各個節(jié)點的遍歷繪制。通過這樣的節(jié)點 結(jié)構(gòu)就可以方便的支持對衣片操作(如移動、旋轉(zhuǎn)以便把衣片擺放在 合適的位置等操作)，或者是對人體模型和衣片一起操作(如放大査 看細節(jié)，旋轉(zhuǎn)以査看衣片位置是否準(zhǔn)確等操作)。打開人體模型或衣 片的時候，都把節(jié)點的父節(jié)點設(shè)成形狀節(jié)點。人模節(jié)點和衣片節(jié)點的 父節(jié)點都是形狀節(jié)點，所以如果對形狀節(jié)點的操作的話，也就是說人 模節(jié)點和衣片節(jié)點都同時跟著被操作了。也可以對其中的衣片節(jié)點進 行操作。
圖4為本系統(tǒng)與其它通用系統(tǒng)的合作關(guān)系。系統(tǒng)可以通過自動生 成腳本實現(xiàn)于通用3D軟件的連接，從而解決虛擬服裝轉(zhuǎn)化成CAD所 用的樣板或從樣板轉(zhuǎn)到虛擬的服裝的問題。如通過生成MEL腳本實 現(xiàn)于Maya軟件的連接。當(dāng)然系統(tǒng)也支持自定義格式的輸出。下面以 生成MEL腳本為例說明
1) 需要一個三維的人體模型，我們不需要直接將三維的人體模 型數(shù)據(jù)寫進MEL，因為本系統(tǒng)也是從文件里面讀取的OBJ文件，所以 只需要一個路徑就能讓Maya讀取同一個OBJ文件，但實際的實現(xiàn)上， 還存在縮放的問題，因為本身在Intra3D里就進行了縮放，所以在這 方面要計算出縮放因子，正確地在Maya中導(dǎo)入人體模型。
2) 需要衣片的數(shù)據(jù)，主要還是構(gòu)成衣片的直線，把它們一一地 在Maya實現(xiàn)。可以通過一定的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)不在同一場景節(jié)點里的人模 和衣片坐標(biāo)的統(tǒng)一。
3) 需要布料的參數(shù)，.這些參數(shù)表示著不同的機械性能。里面提 供了幾種面料的參數(shù)給用戶選擇。
權(quán)利要求
1、一種基于CAD衣片的三維著裝展示及編輯的方法，其特征在 于它包含以下步驟1)導(dǎo)入二維衣片模型和3D人體模型；2)生成衣片穿在人體模型上的三維效果；3)通過人機交互對步驟2)生成的結(jié)果進行編輯；4)以通用或者自定義格式導(dǎo)出結(jié)果。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAD衣片的三維著裝展示及編輯的方法，其特征在于能夠在系統(tǒng)中直接處理二維衣片，并將二維衣片經(jīng)過縫合的過程之后生成三維衣片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAD衣片的三維著裝展示及編輯的方法，其特征在于要生成衣片穿在人體模型上的三維效果，需要首先擺放好虛擬人，然后制作衣服，并為虛擬人試穿衣服，最后 可以設(shè)置攝像頭位置和光照效果，根據(jù)攝像頭的位置獲取人模在特定 角度的著裝圖片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAD衣片的三維著裝展示及編輯的方法，其特征在于在制作衣服的過程中需要有一些人機交互的操作來指導(dǎo)衣片縫合的過程。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAD衣片的三維著裝展示及 編輯的方法，其特征在于系統(tǒng)可以通過自動生成腳本實現(xiàn)與MAYA 三維圖形軟件的連接，從而解決虛擬服裝轉(zhuǎn)化成CAD所用的樣板或 從樣板轉(zhuǎn)到虛擬服裝的問題。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于CAD衣片的三維著裝展示及編輯的方法。該方法以三維人體模型和二維CAD衣片為輸入，系統(tǒng)對衣片進行縫合、定位等操作后直接生成通用3D建模軟件(如Maya)的腳本文件。這些腳本文件導(dǎo)入通用3D建模軟件后即可得到3D服裝布料仿真的結(jié)果，形成衣片經(jīng)過縫合并穿在人體上的真實感受。
文檔編號G06T15/00GK101364308SQ20081019879
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者杰 李, 眾 王, 王若梅 申請人:中山大學(xué)