基于三维虚拟人体的个性化服装交互设计及样板生成方法
【专利摘要】基于三维虚拟人体的个性化服装交互设计及样板生成方法，涉及个性化服装定制的设计方法。包括以下步骤：(1)、获得消费者的人体模型；(2)、建立人体参考线；(3)、进行人体身体特征分析；(4)、选择与服装造型相关的人体体型特征点；(5)、将单个人的人体体型特征点作为单独的设计对象进行研究；(6)、通过获取的服装曲面特征点模拟服装曲面；(7)、设计师与消费者交流虚拟服装效果；(8)、将三维服装曲面进行二维展开；(9)、将虚拟服装裁片直接导入自动裁剪系统，继续加工制作。解决了现有技术中存在的服装曲面与人体躯干之间松量控制的方法；同时解决了个体服装对应的放码推板问题；解决了设计师、结构师与消费者之间的实时交互问题，省略了设计师与结构师之间再沟通事宜。
【专利说明】
基于三维虚拟人体的个性化服装交互设计及样板生成方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及个性化服装定制的设计方法。
【背景技术】
[0002]现有的服装个性化定制及样板生成技术主要是通过设计师与消费者沟通，确定平面款式图和效果图，再通过结构师将二维原型推版放码操作后得到需要的服装样板，从而完成服装个性化定制。但此方法需要设计师、结构师和消费者面对面沟通。虚拟设计的方法为个性化定制提供了条件和平台，但现有的服装虚拟设计大多利用虚拟技术来进行二维样板的三维效果试穿环节，没有实质的实现设计过程完全虚拟化和设计效果直观化。有部分方法引入在虚拟空间利用个性化人台进行服装设计的方法，但此类方法只包括了针对人台的对称设计类别，针对标准身材，针对大众平均身材设计，无法针对单独的非人台体型及特殊体型的个人进行设计(体型不标准，例如脊椎变形，单侧肥胖，乳房缺失等非标准身材)，此外此类技术没有实质性的从人体出发进行设计，单纯利用人体身体部位的测量尺寸获得个性虚拟人台从而进行设计，服装与人体之间的宽松度无法控制;个性化的服装设计过于复杂，设计师与消费者之间沟通繁琐。
【发明内容】
[0003]本发明提供基于三维虚拟人体的个性化服装交互设计及样板生成方法，解决了现有技术中存在的服装曲面与人体躯干之间松量控制的方法；同时解决了个体服装对应的放码推板问题;解决了设计师与消费者之间的实时交互问题，省略了设计师与结构师之间再沟通事宜。
[0004]为解决上述问题，本发明采用如下技术方案:基于三维虚拟人体的个性化服装交互设计及样板生成方法，包括以下步骤:
[0005](1)、通过三维扫描，获取人体点云，进行参数化处理得到三维人体模型；
[0006](2)、结合人体骨骼、肌肉等内部构造特征及身体上下左右前后等各个方位建立人参考线及个体特征点；
[0007](3)、通过人体参考线、特征点及人体功能确定放松量控制点与线；
[0008](4)、应用凹凸点原理，根据上述信息，结合服装款式特点及设计效果确定与服装相关的结构点与结构线，进行放松量研究；
[0009](5)、确定服装结构点、结构线及设计部位控制线的长度及方向，即全方位具体放松量；
[0010](6)、根据确定的放松量及结构点、结构线的约束模拟服装曲面，将三维曲面展开为二维服装裁片，获得工业数字虚拟样板；
[0011 ] (7)、结合服装面料参数及上述信息，虚拟展示服装效果图；
[0012](8)、消费者全程参与，各个环节均进行满意度评估；
[0013](9)、满意，虚拟服装裁片直接导入自动裁剪机，进行切割，服装制作；同时整个服装设计方案和生成的样板方案分别自动存入服装设计知识库和服装样板设计知识库；
[0014](10)、不满意，消费者与设计师继续调整设计方案，直至满意为止。
[0015]本发明的优点有:1、实现设计、制版、裁剪一体化，改变传统服装行业中服装设计、产品开发、销售的复杂模式;2、消费者能实时监测设计效果并与设计师互动，实现设计师与消费者的直接互动提高服装定制的设计与生产效率，提升了消费者满意度;3、通过与自动裁剪机连接，避免设计师与结构师之间的重复沟通，无需进行服装推版、放码等工作，迅速提高生产效率。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的设计流程及交互设计平台工作流程图；
[0017]图2是本发明实现方法示意照片；
[0018]图3是用于服装设计的人体特征点满足凹凸点原理；
[0019]图4是缺角原理示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面用最佳的实施案例对本发明做详细的说明。
[0021]如图所示，基于三维虚拟人体的个性化服装设计及样板生成方法，包括以下步骤:
[0022]1.通过三维扫描技术，获得在统一坐标空间的人体四个角度的照片，以同一旋转轴将四张照片进行旋转叠加，通过三维软件进行人体模型建模以及编辑和删除多余的扫描部分(头发等)获得人体模型，该模型将作为三维服装设计的重要参考和依据；
[0023]2.结合人体骨骼、肌肉等内部构造特征及身体上下左右前后等各个方位建立人参考线(图2-1);
[0024]3.通过人体参考线，进行人体身体特征分析，归纳发现与服装造型相关的的人体特征点满足人体曲面的凹凸点原理(图3);
[0025]4.应用凹凸点原理，结合设计师设计的服装款式的特点及设计效果，选择与服装造型相关的人体体型特征点；
[0026]5.将单个的人体体型特征点作为单独的设计对象进行研究，在人体模型上，建立从单个特征点出发、与该点所在人体曲面垂直的、指向人体外部空间的服装-人体松量控制线，通过控制该控制线的长度和方向，能够确定满足服装宽松度效果与款式特点的服装曲面特征点(图2-3);
[0027]6.通过获取的服装曲面特征点模拟服装曲面，具体方法为:参考服装样板设计知识，将服装曲面特征点按照服装特征线和结构线，通过经玮两个方向进行连接，再通过三维建模技术以线代面进行三维服装曲面建模，获得服装曲面，该区面将在虚拟空间中穿着在人体表面，将设计要求的面料参数在该服装曲面上进行模拟即为消费者实际穿着的服装效果，消费者可以在此基础上与设计师进行互动，直至获得满意的设计方案，对于满意的设计方案，系统会将消费者体型特点、需求和服装款式定义为一个成功设计案例，储存在两个知识库中，当有新的消费者且消费者的体型特点和需求与知识库中案例有相似时，成功设计案例会对新案例的设计提供参考和支持，从而加强系统推荐结果的精度；
[0028]7.将最终获得的同时满足设计师设计要求和消费者需求的三维服装曲面进行二维展开，具体方法为:参考服装样板知识，基于服装结构线的约束，将三维服装曲面分割成若干部分，通过缺角原理，添加服装省道，将每部分进行二维展开；
[0029]8.根据设计方法构建基于知识的设计生产消费者互动平台，该平台能够完整实现从三维人体获取-三维服装设计-二维样板展开-消费者评估-设计方案修改与调整整个进程的实施。服装设计知识、服装结构知识、消费者偏好作为重要参考依据贯穿整个平台的各个环节，实现设计-制版-消费者的交互，对于成功的设计案例会储存在平台的设计知识库中，为新的消费者、相似的设计要求提供参考，提高系统产品开发与生产效率。
[0030]该方法全程在虚拟空间中进行，在设计过程中，对于设计的每一个环节消费者、设计师、结构师能够实时交互，首先，设计师、结构师和消费者共同完成三维扫描的环节，然后设计师和结构师一起在虚拟空间进行人体建模，根据人体结构和方位，设计师和结构师共同确定用于服装造型需要的人体体型特征点的筛选，通过与消费者交互，设计师和结构师确定人体和服装之间的松量大小，后由设计师和结构师共同完成服装曲面的确定和二维样板的展开，再由结构师在二维空间进行样板的调节和修正。对消费者而言，对于虚拟展示对不满意之处，可以让设计师直接修改服装特征点和线，二维样板随之变化。该方法可应用于服装定制领域，消费者能实时监测设计效果并与设计师互动，不仅可以迅速提高生产效率，也大大提升了消费者满意度。
[0031]最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
【主权项】
1.基于三维虚拟人体的个性化服装交互设计及样板生成方法，其特征在于，包括以下步骤: (I )、通过三维扫描技术，获得消费者的人体模型； (2)、结合人体结构学及方位，建立人体参考线； (3)、通过人体参考线，进行人体身体特征分析； (4)、应用凹凸点原理，结合设计师设计的服装款式特点及设计效果，选择与服装造型相关的人体体型特征点； (5)、将单个的人体体型特征点作为单独的设计对象进行研究； (6)、通过获取的服装曲面特征点模拟服装曲面； (7)、设计师与消费者交流虚拟服装效果； (8)、将最终获得的同时满足设计师设计要求和消费者需求的三维服装曲面进行二维展开。 (9)、将虚拟服装裁片直接导入自动裁剪系统，进行后续成衣制作。
【文档编号】G06F17/50GK106021633SQ201610077071
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】洪岩
【申请人】洪岩