[发明专利]面向真实扫描人体的三维虚拟服装快速试衣方法

权利要求书

1.一种面向真实扫描人体的三维虚拟服装快速试衣方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、扫描目标人体，扫描所得目标人体模型以三角形集合表示；

步骤2、建立符合要求的虚拟服装源模型，虚拟服装源模型针对体态匀称的试衣模特建立，且由三角形集合构成；

步骤3、将虚拟服装源模型穿着在目标人体模型表面，对目标人体模型与虚拟服装源模型之间出现的交叉穿透现象采用如下步骤予以补偿：

步骤3.1、判断虚拟服装源模型中每个三角形的顶点所处的位置

令虚拟服装源模型中三角形顶点p的法向为n，沿着法向n方向，建立一个矢量n1，若矢量n1与目标人体模型有交点q，则三角形顶点p位于目标人体模型内部，处于穿透状态，若矢量n1与目标人体模型没有交点，则三角形顶点p位于目标人体模型外部；

步骤3.2、对于所有处于穿透状态的三角形顶点p，用交点q的三维坐标替代点三角形顶点p的三维坐标；

步骤3.3、通过增广拉格朗日方法来解决虚拟服装源模型出现的局部过度拉伸或者过度压缩，从而保持面料的固有面积和形态，所述步骤3.3包括：

步骤3.3.1、设目标函数f(x)为如下形式：

其中，N为虚拟服装源模型中的三角形顶点的总数目，x_i为第i个虚拟服装源模型的三角形顶点经过所述步骤3.2之前的位置，x_{i_new}为x_i经过所述步骤3.2之后的位置；

对于虚拟服装源模型的第j个三角形，其应变约束的上边界g_upper(x)、下边界g_lower(x)分别为：

g_upper(x)＝w_j(ε(x)-ε_max)；

g_lower(x)＝w_j(ε_min-ε(x))，式中，权重w_j为第j个三角形的面积的平方根，即s_j为第j个三角形的面积，ε_max为最大允许应变值，ε_min为最小允许应变值，ε(x)为瞬时应变值；

步骤3.3.2、对局部过度拉伸或者过度压缩的过度应变加以约束，将约束优化问题的数学表达minf(x)s.t.g(x)≤0，式中，g(x)为约束条件，改写为：

式中，s为非负松弛变量；

步骤3.3.3、按照增广拉格朗日方法的定义，将约束优化问题表述为如下的拉格朗日乘子与罚函数的组合方式，得增广拉格朗日函数L_A(x,s；λ,μ)：

式中，λ^T为拉普拉斯乘子的估算值矩阵的转置矩阵，μ为用于控制迭代的收敛速度；

步骤3.3.4、将s从变量简化为其优化值将增广拉格朗日函数L_A(x,s；λ,μ)表述为如下的无约束非线性形式L_A(x；λ,μ)：

式中，为罚函数；

步骤3.3.5、无约束非线性形式L_A(x；λ,μ)进行迭代，具体迭代过程如下：

1)给定λ和μ值，通过非线性共轭梯度法对L_A(x；λ,μ)进行最小化，从而更新x；

2)按照如下方式更新λ：

反复步骤1)及步骤2)直至收敛，得到虚拟服装源模型的三角形集合中各顶点最终的空间位置。

2.如权利要求1所述的一种面向真实扫描人体的三维虚拟服装快速试衣方法，其特征在于，在所述步骤3.1中，所述矢量n1的长度为1米。