[发明专利]3D服装虚拟自动生成方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于3D模型生成技术领域，具体地，涉及3D服装虚拟自动生成方法及系统。

背景技术

利用服装样板，通过裁剪和车缝可以把织物面料制成服装。为了做出合体舒适的服装，人体测量和人体体型分析是必不可少的技术手段。3D到2D技术可使3D物体展平到2D平面上，该技术可以很大程度上实现3D服装到2D服装样板的转化，其主要包括两个研究方向：曲面参数化和物理能量最小化。

一种是曲面参数化，曲面参数化是把曲面从一个空间一对一映射到另一个空间。将3D曲面映射到2D平面中，可称为展平化，3D曲面参数化的关键是尽量减少展平化过程中所造成的失真。在研究中有很多指标被用于衡量这些失真，如角度、均值坐标等。但该方法不适用于服装样板生成，因为通过曲面参数化到展平化所得的结果常常是凸多边形或不规则形状。

另一种是物理能量最小化，展平3D曲面的方法是基于物理能量最小化原理，在这种方法中，曲面通常表示为一种三角网格的几何结构，每个三角网格的顶点和边代表质点和弹簧，因此，展平化过程是释放整个系统的能量直至达到平衡状态的过程。一些研究把质点弹簧模型应用于服装纸样生成，但样板生成结果的准确性取决于初始化参数和物理系统的边界条件，且展平的曲面通常是人体曲面，因此，该方法仅适用于有限的服装类型，如紧身服饰等。

从目前来看，一方面，以往研究还存在一些不足：(1)展平的2D样板呈现不规则的形状，无法方便地与传统制版技术整合；(2)直接将人体曲面展平为服装样板，不能保证服装的基本松量于合体度；(3)样板上的分割线及省道不符合传统服装结构习惯。另一方面，目前服装业三维服装虚拟技术的应用远远落后于电影、动漫、建筑等行业：(1)在技术上模拟柔性的面料，解决非刚性人体与服装间相互作用力决非易事，三维服装虚拟技术还有待完善；(2)服装的网络销售还需要长足的发展，三维服装虚拟技术还不能充分体现与替代传统服装销售方式的优势；(3)三维服装虚拟技术开发的难度大、成本高，推广有一定的困难。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种3D服装虚拟自动生成方法及系统。

根据本发明提供的一种3D服装虚拟自动生成方法，包括如下步骤：

步骤1：建立3D标准人物模特，其中，所述3D标准人物模特采用三角化网格曲面人体模型；

步骤2：二维衣片纸样控制，调整衣片参数以使衣片适应于所述3D标准人物模特；

步骤3：将衣片缝合成3D服装；

步骤4：为3D服装附上贴图并调整材质。

优选地，所述步骤1，包括如下步骤：

步骤1.1：通过分段水平B样条曲线建立参数化人体模型，其中，所述参数化人体模型的水平截面主要由平行的B样条曲线构成；

步骤1.2：根据所述参数化人体模型和服装人体结构线构建框架，并以所述框架为三角化网格的顶点。

优选地，所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：将各片衣片按照穿着在人体模特上所处的位置依次在二维平面上排列整齐，且各衣片要按布纹方向纵向放置；

步骤2.2：依据衣片对人体的包围度设定衣片的参数，其中，衣片的参数包括弯曲百分率、几何形状；

步骤2.3：选定衣片的面料。

优选地，所述步骤2还包括如下步骤：

按照设计好的衣服做出相对的样衣片，然后沿着样衣片对角线化后曲面上的每一个三角形，将样衣片的整个曲面展平到一个平面上，对展平后的曲面进行排列，得到组成服装的各片衣片。

优选地，所述步骤3包括如下步骤：

步骤3.1：检测衣片需要缝合的边缘；

步骤3.2：将各个衣片分别放置在3D标准人物模特相应的部位；

步骤3.3：对相邻的所述需要缝合的边缘进行缝合得到3D服装。

根据本发明提供的一种3D服装虚拟自动生成系统，包括如下装置：

3D标准人物模特装置：用于建立3D标准人物模特，其中，所述3D标准人物模特采用三角化网格曲面人体模型；

衣片控制装置：用于二维衣片纸样控制，调整衣片参数以使衣片适应于所述3D标准人物模特；

服装缝合装置：用于将衣片缝合成3D服装；

贴图和材质调整装置：用于为3D服装附上贴图并调整材质。

优选地，所述3D标准人物模特装置，包括如下装置：

参数化人体模型建立装置：用于通过分段水平B样条曲线建立参数化人体模型，其中，所述参数化人体模型的水平截面主要由平行的B样条曲线构成；