服装系统建模论文参考文献

vi设计论文参考文献

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虚拟服装技术的出现对服装的设计和营销手段都能产生重要影响。当下,信息技术的快速发展拓宽了虚拟服装的三维模拟手段,虚拟服装技术作为跨领域的新技术吸引着越来越多的科学家为之研究,基于虚拟服装的时装设计也逐渐引起时装界的注意。 1虚拟服装技术的概念 虚拟服装技术是指利用信息技术领域的虚拟现实技术和图形学技术、仿真技术等手段对服装布料进行仿真模拟来实现服装的设计与表现的技术。服装虚拟技术产生于上世纪80年代,它的关键问题是布料真实感的模拟问题;虚拟服装技术作为信息技术领域和服装领域的交叉技术领域,具有一定的先进性和创新性。基于虚拟服装技术的服装设计方便了服装设计师,有利于节约生产成本和缩短设计投产时间,保护设计的专利权,大大减少了企业的风险。 2虚拟服装技术的研究现状 信息技术的发展深入使很多机构有能力开展服装虚拟技术相关的研究工作,文献[1]中阐述了国际上开展虚拟服装技术研究的情况,主要介绍了 6 个项目。 (1)欧洲信息与算法研究协会(ERCIM) 的“MtoM3D”项目。该项目由欧共体合作发展协会(INCO2DC)资助,项目目标是提供一种新的合体服装生产方法,尤其是对那些特殊体型的人群。 (2)香港科技大学与香港理工大学的“Development of 3D CAD System for Garment Industry”项目。该项目目的是建立一套三维人体模型生成以及服装设计的计算机辅助系统。 (3)英国伦敦技术学院的虚拟服装项目。该项目是“Center for 3D Electronic Commerce”项目的一部分,其工作集中于建立网上虚拟服装店,顾客可以通过它从网上购买服装,并将服装图片与顾客的图片结合起来看到服装的穿着效果,同时将服装的尺寸信息传递给生产商。 (4)瑞士日内瓦大学的MIRALAB实验室虚拟服装项目。该项目的研究范围集中于虚拟人体的模拟和虚拟世界的开发方面。 (5)英国Nottingham Trent University 参与的“VirtuOsi”项目。该项目的目的是给设计者提供一组计算机工具使得设计者能在虚拟现实环境中生成和展示服装。 (6)法国Lectra(力克)公司的“e�design”项目。该项目的目标是使设计者在虚拟环境中设计虚拟服装(目前主要是服装原型)、内衣、手提袋和沙发。应用该软件,用户可利用二维样版,靠虚拟布料和虚拟三维模特创作三维服 装等。 国内对于服装虚拟化技术的研究目前还处在探索阶段。目前相关项目有中国纺织工业协会的“面向三维虚拟服装试穿的个性化拟实数字人建模技术研究”(2007083)项目和湖北省数字化纺织装备重点实验室项目“服装个性化三维人体变形模型研究与实现”(DTL200702)等。作为博士论文的研究课题,文献[3]利用虚拟现实技术提供的三维交互手段,在计算机生成的虚拟环境中生成具有一定适体度的三维衣片,然后将三维衣片展开成二维衣片,随后将二维衣片输出,并验证了算法的精确性。文献[4]进行了三维全身扫描仪的研制,并对与之相关、且同为大规模量身定制关键技术的人体尺寸自动获取与三维人体表面模型构建,以及虚拟服装试穿技术进行了研究。 3虚拟服装技术对服装界的影响及前景 传统服装设计过程主要是由设计师产生创意,样板师做板,再经过假缝、试衣、缝制等过程,最后确认服装合体度及设计效果。这种手工作业方式在一定程度上限制了设计师的创造力。信息网络化时代的到来,激起了服装业的变革,新型的服装设计理念将会引领时尚设计的潮流,网络化的虚拟服装设计将会进入服装设计师的视野。 基于虚拟服装的时装设计建立在利用计算机完成产品开发过程构想的基础之上,在虚拟的条件下,对产品进行构思和设计,并可对其进行虚拟的制造、测试和分析。它的显著特点是利用虚拟产品来代替实物模型进行仿真、分析,从而提高产品在时间、质量、成本、服务和环境等多目标中的决策水平,达到全局优化和一次性开发成功的目的。服装虚拟设计的初衷是为了使服装设计师的工作更加简单高效,节约生产成本和缩短设计投产时间以减少企业的风险。它在初期完全以代替传统工具的“电子画笔”的面貌出现,提供了几乎一切能够想象得到的服装效果图以及纸样绘制的工具。随着这一技术的发展,虚拟设计作品甚至可以创造出传统工具所达不到的效果,这是技术与艺术有机结合的一种表现形式。 随着网络的普及,基于虚拟服装的设计将成为21世纪服装设计中不可缺少的设计手段。文献[5]中作者勾画出的未来网上服装设计的场景:它能使顾客自己成为独立的设计师(并不需要专业的知识),或者参与职业服装设计师一起为自己设计所需服装;服装设计的过程完全采用交互式 ―― 顾客或设计师根据PTC原则(服装穿着的地点、时间、场合原则)虚拟着装所处的环境,或是以服装售卖场等为背景环境(这种情况多半由服装销售方采用),其后由顾客个体的身体形态数据建立起立体影像,这个数据可以是顾客在别的场合测量得到,亦可即时由顾客身上所穿的数据服装读取。立体影像生成后,可以先让它穿上具备基础要求的服装,接下来就可以让顾客和设计师运用工具(如数据手套,或是语音命令等)调整服装的面料、款式、细部设计、增加配套服饰的设计等。值得一提的是,以上的场景、影像,也包括影像身着的服装等,都是三维的,“进入”场景里的人将有强烈的空间真实感,即有空间距离变化,“周围”的一切人和事物都可以给人真实的质感,可以“触”到不同质地的物体,可以随意操纵摆弄它们,同时还可以“听”到这些东西所发出的声音,“闻”到它们特有的味道,“感受”到它们带给你的独特感觉。 在国外目前基于网络的虚拟服装设计系统已出现很多。顾客与设计师可以利用网络进行协同在线设计,设计师可以对话式地进行服装与人体的动力学运动模拟和仿真。通过观察三维服装的运动模拟和仿真效果,设计师便可以直观地考察他的设计和布料及图案选择,同时顾客看到其穿着效果,直到达到最终的满意效果。另一方面,虚拟服装设计对服装的网络销售产生重大的促进,其原因是通过网站,消费者只要上传自己身材的必要数据,如身高、胸围、腰围、臀围、年龄、所选服装的类型等等信息,系统就会根据人体体型分类方法进行计算,计算出顾客的形体特征后试穿上顾客所选款式。顾客就能在自己的终端看到服装穿着动态效果,于是可以任意选择最适合、最满意的服装。这种把设计和销售直接进行结合的模式,是一种成功的网络服装销售模式。 虚拟服装技术对服装的设计和营销都提供了多样性的手段和快捷直观的方法,目前基于网络的虚拟试衣间、服装虚拟企业、服装虚拟店铺、服装虚拟展厅等营销方式的出现,势必会推动整个服装产业的发展。与传统服装产业模式相比,服装虚拟技术有着极大的优势:(1)能使企业进行最小批量甚至单件服装的生产;(2)当季生产应季产品成为可能,没有必要预期订货和签订大量的成交合同;(3)不必事先预测制造商品的规格配套比例,可完全根据顾客的需求进行生产;(4)由于生产时间越来越接近销售时间,因而服装生产中不必担心预测的差错,甚至是先有顾客后安排生产,只生产“能卖出去的”服装,没有过季销价处理问题的发生;(5)零售商不需要准备大量货源,经营风险降到最低;(6)销售环节减少,任何人可以直接与服装厂发生业务关系,使服装价格更加便宜实惠。 服装的虚拟设计向着三维、网络的方向发展已是大势所趋,未来的服装虚拟设计将会更加简单和人性化,可能会出现许多新颖的服装设计手段、全世界不同地方的设计师可以进行协同设计等,这是一个令人陶醉的未来模式。当然服装设计艺术的本质决定了它不可能完全建立在虚拟设计之上,而且对大部分纯艺术专业的服装设计师而言,使用复杂的虚拟时装设计软件进行创作也是一个不小的挑战,且交叉学科的特点注定建立在两个学科的认识之上。不过可以肯定的是,虚拟服装设计将来一定会拓宽服装设计师的设计方式,为服装设计过程更快走向产业化和国际化提供有益的帮助。 4结语 随着信息技术的不断发展完善和全球信息化的发展趋势,虚拟服装技术的发展和应用前景将是十分广阔的,其对整个服装产业将会产生深远的影响。 参考文献 [1] 陆永良,李汝勤,胡金莲. 虚拟服装的发展历史和现状[J]. 纺织学报,2005,26(1):132 � 134. [2] 胡新荣,崔树芹,王晖,等. 面向虚拟服装试穿的数字人体建模技术[J]. 纺织导报,2008(7):150 � 151. [3] 陆永良. 计算机虚拟现实环境三维服装设计[D]. 东华大学,2005. [4] 朱洲. 三维人体信息获取及虚拟服装试穿技术研究[D]. 华中科技大学,2004. [5] 王海霞,张鸿志. 网络虚拟服装设计[J]. 纺织导报,2002(2):28 � 30. [6] 服装虚拟设计 ―― 信息时代发展之趋势[EB/OL]. [2010 � 3 � 29]. https://www.省略/article/c0/.

随着生活水平的不断提高和个性化服装定制的需要,人们对服装的要求趋于多样化、个性化,这个强大需求不断推动服装设计方法由传统的手工设计向计算机辅助设计发展。从二维向三维的转变是服装CAD行业和计算机技术发展的一个必然趋势。个性化三维服装CAD是指在三维数字人体模型的基础之上,生成服装初始模型,并通过个性化的尺寸参数变形和立体裁剪得到三维衣片,再对三维衣片进行展开后得到二维裁片,从而完成整个设计流程的CAD方法。这种方法可得到较合身的设计结果,在虚拟现实中完成着装立体效果的模拟。 1三维服装设计解决方案 图 1 是采用的解决方法。本文立足现有的软件技术,从客户的三维扫描人体出发,建立基于特征信息的人体三维模型,进而生成三维服装模型。采用服装的三维裁剪生成符合人体的二维裁片,再通过缝合技术进行三维服装设计效果的有效检查,还可以为后续其它如实时化妆等应用提供依据。 2基于扫描人体的三维人体和服装建模 三维数字人体建模 通过三维扫描技术获得的人体初始数据是进行人体建模设计的基础。为了适应个性化需求,需要对扫描人体模型进行基于特征点的曲面重建,生成人体特征线,最终生成基于特征尺寸约束的三维数字化人体模型,见图 2。 利用数字模型的特征尺寸驱动,可以完美模仿出基于个性化特征的人体三维模型。 三维服装建模 以人体特征尺寸为基点,利用样条曲线生成服装的特征尺寸,再由生成的特征尺寸采用分块分区域造型的思路,利用Coons曲面逐块生成三维服装网格曲面,生成数字服装见图 3(b)。基于个性化的需要,利用服装上的特征尺寸和特征点,进行个性化交互设计,最终生成客户需要的三维数字模型,见图 3(c)。 3裁片生成与缝合 三维服装CAD系统的最终目的是要进行二维打样和实际的缝合生产,为了模拟设计生成的整个过程和检验CAD设计的准确性,需要生成三维裁片并展开成二维衣样,利用虚拟缝合技术还原原始三维数字服装。 三维裁片生成与展开 服装的三维裁剪完全是基于人体模型进行的,利用三维裁剪获得的裁片加工制成的衣服更符合人体,利用自动搜索技术来进行三维裁剪中的切割区域的确定。图 4(a)是三维模型上利用切口线等进行区域的选择,见图 4(b)为原始三维裁片和加纹理的三维裁片,图 4(c)为展平的二维裁片。利用所生成的二维裁片即可进行实际的打板生产。 二维裁片的缝合 为了对展开所设计的服装进行检查和修改,需要进行二维裁片的检查,基本的思路是对二维裁片重新缝合到三维人体上的设计。 一般而言,展开后的二维裁片其边界三角形不规整,需要重新Delaunay三角化。重三角化必须保持裁片的边界,并且也需要保持裁片可能存在的“洞”等特征区域。重三角化后的网格顶点只带有二维平面域的信息,需要把它映射到三维空间域上,以获得网格在三维空间的确切位置,完成服装的缝合。根据拓扑不变性原则,可以利用三角形重心坐标与顶点坐标之间的关系求出裁片网格顶点的三维位置。具有共享边界线的裁片在缝合时需要把由共享边界线离散出的顶点缝合在一起,完成裁片之间共享边界的对齐,让所有对应的边界线达到几何上的等同但又不明显的改变裁片边界形状位置。图 5 为展平的二维裁片示意图,图 6 是裤子模型的缝合示意图。 由此,即完成了一个服装CAD完整系统的基本设计流程,为服装设计师提供了一个无缝连接的设计系统。 4示例 图 7 展示了一种非常规裁片的连衣裙设计实例,从三维人体模型到裁片到最终的设计缝制。 5结论 三维服装CAD系统的研究对提高服装业CAD自动化程度及竞争力具有重要意义。本文从扫描人体到最终的二维裁片和三维缝合,提出了一个完整的服装CAD设计系统,为服装设计行业的发展提供了有益的探索,为深化和拓展本专业的研究提供了一个方向,具有一定的实践和指导意义。 参考文献 [1] 苏军强,刘国联,袁卫娟. 基于三维人体测量的服装工业技术数字化研究[J]. 纺织导报,2009(6):110 � 111. [2] 徐文鹏,强晓焕,侯守明. 立体裁剪技术对三维服装CAD研究的启示[J]. 纺织导报,2009(7):107 � 108. [3] 陆国栋,许鹏,徐文鹏. 人体扫描模型的特征提取方法研究[J]. 工程设计学报,2005,12(4):247 � 251.