CN101650839A - 网络环境中三维服装的合身性评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种网络环境中三维服装的合身性评价方法，其特征在于，具体步骤为：第一步：建立虚拟服装模型；第二步：建立目标人体模型；第三步：虚拟试衣；第四步：合身性评价。本发明的优点是能够在无法实际试穿服装的情况下，提供精确的合身性评价。

Description

网络环境中三维服装的合身性评价方法

技术领域

本发明提供了一种网络环境中三维服装的合身性评价方法，用于服装企业网络销售服装时提供服装的合身性评价，使得网络用户足不出户即可得到虚拟服装是否合身的评价结论，属于计算机科学中的虚拟现实技术领域。

背景技术

目前国内的服装电子商务实用技术中尚无与本发明类似的三维服装的合身性评价技术。以凡客诚品，PPG，淘宝等服装网络销售较为成熟的大型电子商务网站为例，目前均以服装的平面照片展示待销售产品的外观，缺乏三维服装合身性评价的功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种网络环境中三维服装的合身性评价方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种网络环境中三维服装的合身性评价方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步：建立虚拟服装模型：

将原始服装放置在人体扫描仪中进行服装表面三维点云的采集以得到三维服装模型，其中，三维服装模型由三角形刻面连接而成，三角形单元的密度为5000个/件；

第二步：建立目标人体模型：

将目标人体用人体扫描仪进行三维人体扫描以得到三维人体模型，其中，三维人体模型由三角形刻面连接而成，三角形单元的密度为10000个/人；

第三步：虚拟试衣：

将第一步得到的三维服装模型放在第二步得到的三维人体模型周围，对于下装而言，以服装的裆底点与人体的裆底点重合，两者间距不超过1cm，对于上装而言，将服装的左右肩点与人体的左右肩点对齐，两者间距不超过1cm，对于无肩吊带装，以服装的左右乳尖点与人体模型的左右乳尖点分别对齐，两者间距不超过1cm；

若排放好的三维服装模型和三维人体模型之间出现穿透，通过以下算法进行补偿：

步骤3.1、A_{garment-penetration}和A_{body-penetration}分别为三维服装模型和三维人体模型上产生交叉穿透的区域，将三维服装模型中每个顶点{P|P∈A_{garment-penetration}}在A_{body-penetration}上投影，投影方向为{P|P∈A_{garment-penetration}}的法向，这样，A_{garemnt-penetration}中每个顶点的新位置为P＝P_proj，{P_proj|P_proj∈A_{body-penetration}}，即A_{garment-penetration}→A_{body-penetration}；

步骤3.2、计算三维服装模型中每个三角形的边长变化率ε，ε＝L/L_rest，其中，L为补偿后的边长，L_rest为补偿前的边长；令ε_s为服装所用面料在着装情况下的伸长率，若ε≤ε_s，投影位置不变，若ε＞ε_s，则强迫ε＝ε_s，即对于三角形边OP_proj，O为与顶点P_proj相连的任一顶点，若为压缩变形且ε＞ε_s时，新的投影位置为 $P_{\mathrm{proj}}^{\′}=O+\frac{{\mathrm{OP}}_{\mathrm{proj}}}{\left|{\mathrm{OP}}_{\mathrm{proj}}\right|}(1-{\mathrm{\ϵ}}_s)L_{\mathrm{rest}},$ 若为拉伸变形且ε＞ε_s时，新的投影位置为 $P_{\mathrm{proj}}^{\′}=O+\frac{{\mathrm{OP}}_{\mathrm{proj}}}{\left|{\mathrm{OP}}_{\mathrm{proj}}\right|}(1+{\mathrm{\ϵ}}_s)L_{\mathrm{rest}},$ 将此步骤循环执行5次；

步骤3.3、若三维服装模型与三维人体模型之间仍然存在穿透，将步骤3.1和步骤3.2反复执行，直到A_{garment-penetration}＝A_{body-penetration}为止，即对于n次补偿方能完成的迭代计算而言，共进行了n次投影和5n次的边长变形控制，n＝20-50；

第四步：合身性评价：

若第三步中排放好的三维服装模型和三维人体模型之间未出现穿透，则表明服装曲面能够完全覆盖对应的三维人体表面，认为合身：

若第三步中排放好的三维服装模型和三维人体模型之间出现穿透：

步骤4.1、对于着装人体而言，将三维服装模型自Y轴方向即身高方向最高点到最低点均分为200层，每一层以一个周长为1-4个人体头长的圆包围，每个圆上均分为100个点，每个点向圆心方向发送射线，将每条射线与三维人体模型的交点依次连接，得到人体模型轮廓线；将每条射线与第三步补偿前的三维服装模型的交点依次连接，得到补偿前服装模型轮廓线，将每条射线与第三步补偿后的三维服装模型的交点依次连接，得到补偿后服装模型轮廓线；

步骤4.2、分别计算同一层的人体模型轮廓线、补偿前服装模型轮廓线以及补偿后服装模型轮廓线的周长；

当在所有200层中，补偿前后服装模型轮廓线的周长皆大于人体模型轮廓线的周长，认为合身，若200层中补偿前服装模型轮廓线中周长最小者与同层人体模型轮廓线的周长相比，其大于量超过1cm，认为松合身，否则，认为紧合身；

在所有200层中，记录所有出现补偿前服装模型轮廓线小于人体模型轮廓线周长，但补偿后服装模型轮廓线的周长大于同层人体模型轮廓线周长的层，共计m层：

在这m层中，当所有层均满足在补偿后服装模型轮廓线的周长与同层补偿前服装模型轮廓线的周长相比，变化率小于ε_s时，认为合身，此时，若这m层补偿后服装模型轮廓线中周长最小者与同层人体模型轮廓线的周长相比，其大于量超过1cm，认为松合身，否则，认为紧合身；

在这m层中，若有任何一层出现补偿后服装模型轮廓线的周长与同层补偿前服装模型轮廓线的周长相比变化率大于ε_s时，认为不合身。

本发明的主要优点在于能够在无法实际试穿服装的情况下，提供精确的合身性评价。

附图说明

图1为服装模型与人体模型间穿透的补偿前示意图；

图2为服装模型与人体模型间穿透的补偿后示意图；

图3为服装模型与人体模型出现穿透后的迭代补偿流程示意图；

图4为用包围圆切割模型示意图；

图5为人体模型轮廓图；

图6为服装模型轮廓图；

图7为着装前后的轮廓周长比对示意图A。

图8为着装前后的轮廓周长比对示意图B。

具体实施方式

下面结合实施例来具体说明本发明。

实施例1

一种网络环境中三维服装的合身性评价方法，具体步骤为：

第一步：建立虚拟服装模型：

将原始服装放置在人体扫描仪中进行服装表面三维点云的采集以得到三维服装模型，其中，三维服装模型由三角形刻面连接而成，三角形单元的密度为5000个/件；

第二步：建立目标人体模型：

将目标人体用人体扫描仪进行三维人体扫描以得到三维人体模型，其中，三维人体模型由三角形刻面连接而成，三角形单元的密度为10000个/人；

第三步：虚拟试衣：

将第一步得到的三维服装模型放在第二步得到的三维人体模型周围，对于下装而言，以服装的裆底点与人体的裆底点重合，两者间距不超过1cm，对于上装而言，将服装的左右肩点与人体的左右肩点对齐，两者间距不超过1cm，对于无肩吊带装，以服装的左右乳尖点与人体模型的左右乳尖点分别对齐，两者间距不超过1cm；

如图1所示，为服装模型与人体模型间穿透的补偿前示意图，若排放好的三维服装模型和三维人体模型之间出现穿透，通过以下算法进行补偿，图3为服装模型与人体模型出现穿透后的迭代补偿流程示意图，图2为服装模型与人体模型间穿透的补偿后示意图。

步骤3.1、A_{garment-penetration}和A_{body-penetration}分别为三维服装模型和三维人体模型上产生交叉穿透的区域，将三维服装模型中每个顶点{P|P∈A_{garment-penetration}}在A_{body-penetration}上投影，投影方向为{P |P∈A_{garment-penetration}}的法向，这样，A_{garment-penetration}中每个顶点的新位置为P＝P_proj，{P_proj|P_proj∈A_{body-penetration}}，即A_{garment-penetration}→A_{body-penetration}；

步骤3.2、计算三维服装模型中每个三角形的边长变化率ε，ε＝L/L_rest，其中，L为补偿后的边长，L_rest为补偿前的边长；令ε_s为服装所用面料在着装情况下的伸长率，若ε≤ε_s，投影位置不变，若ε＞ε_s，则强迫ε＝ε_s，即对于三角形边OP_proj，O为与顶点P_proj相连的任一顶点，若为压缩变形且ε＞ε_s时，新的投影位置为 $P_{\mathrm{proj}}^{\′}=O+\frac{{\mathrm{OP}}_{\mathrm{proj}}}{\left|{\mathrm{OP}}_{\mathrm{proj}}\right|}(1-{\mathrm{\ϵ}}_s)L_{\mathrm{rest}},$ 若为拉伸变形且ε＞ε_s时，新的投影位置为 $P_{\mathrm{proj}}^{\′}=O+\frac{{\mathrm{OP}}_{\mathrm{proj}}}{\left|{\mathrm{OP}}_{\mathrm{proj}}\right|}(1+{\mathrm{\ϵ}}_s)L_{\mathrm{rest}},$ 将此步骤循环执行5次；

步骤3.3、若三维服装模型与三维人体模型之间仍然存在穿透，将步骤3.1和步骤3.2反复执行，直到A_{garment-penetration}＝A_{body-penetration}为止，即对于n次补偿方能完成的迭代计算而言，共进行了n次投影和5n次的边长变形控制，n＝20-50；

第四步：合身性评价：

若第三步中排放好的三维服装模型和三维人体模型之间未出现穿透，则表明服装曲面能够完全覆盖对应的三维人体表面，认为合身：

若第三步中排放好的三维服装模型和三维人体模型之间出现穿透：

步骤4.1、对于着装人体而言，将三维服装模型自Y轴方向即身高方向最高点到最低点均分为200层，每一层以一个周长为1-4个人体头长的圆包围，每个圆上均分为100个点，每个点向圆心方向发送射线，将每条射线与三维人体模型的交点依次连接，得到人体模型轮廓线，将每条射线与第三步补偿前的三维服装模型的交点依次连接，得到补偿前服装模型轮廓线，将每条射线与第三步补偿后的三维服装模型的交点依次连接，得到补偿后服装模型轮廓线；图4为用包围圆切割模型示意图。图5为人体模型轮廓图；图6为服装模型轮廓图。

步骤4.2、分别计算同一层的人体模型轮廓线、补偿前服装模型轮廓线以及补偿后服装模型轮廓线的周长；

当在所有200层中，补偿前后服装模型轮廓线的周长皆大于人体模型轮廓线的周长，认为合身，若200层中补偿前服装模型轮廓线中周长最小者与同层人体模型轮廓线的周长相比，其大于量超过1cm，认为松合身，否则，认为紧合身；如图7所示，为着装前后的轮廓周长比对示意图A，曲线1为人体轮廓周长线，曲线2为未经过补偿的服装轮廓周长线，曲线3为补偿过的服装轮廓周长线。

在所有200层中，记录所有出现补偿前服装模型轮廓线小于人体模型轮廓线周长，但补偿后服装模型轮廓线的周长大于同层人体模型轮廓线周长的层，共计m层：

在这m层中，当所有层均满足在补偿后服装模型轮廓线的周长与同层补偿前服装模型轮廓线的周长相比，变化率小于ε_s时，认为合身，此时，若这m层补偿后服装模型轮廓线中周长最小者与同层人体模型轮廓线的周长相比，其大于量超过1cm，认为松合身，否则，认为紧合身；

在这m层中，若有任何一层出现补偿后服装模型轮廓线的周长与同层补偿前服装模型轮廓线的周长相比变化率大于ε_s时，认为不合身。如图8所示，为着装前后的轮廓周长比对示意图B，曲线1为人体轮廓周长线，曲线2为未经过补偿的服装轮廓周长线，曲线3为补偿过的服装轮廓周长线。

Claims (1)

1、一种网络环境中三维服装的合身性评价方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步：建立虚拟服装模型：

将原始服装放置在人体扫描仪中进行服装表面三维点云的采集以得到三维服装模型，其中，三维服装模型由三角形刻面连接而成，三角形单元的密度为5000个/件；

第二步：建立目标人体模型：

将目标人体用人体扫描仪进行三维人体扫描以得到三维人体模型，其中，三维人体模型由三角形刻面连接而成，三角形单元的密度为10000个/人；

第三步：虚拟试衣：

将第一步得到的三维服装模型放在第二步得到的三维人体模型周围，对于下装而言，以服装的裆底点与人体的裆底点重合，两者间距不超过1cm，对于上装而言，将服装的左右肩点与人体的左右肩点对齐，两者间距不超过1cm，对于无肩吊带装，以服装的左右乳尖点与人体模型的左右乳尖点分别对齐，两者间距不超过1cm；

若排放好的三维服装模型和三维人体模型之间出现穿透，通过以下算法进行补偿：

步骤3.1、A_{garment-penetration}和A_{body-penetration}分别为三维服装模型和三维人体模型上产生交叉穿透的区域，将三维服装模型中每个顶点{P|P∈A_{garment-penetration}}在A_{body-penetration}上投影，投影方向为{P|P∈A_{garment-penetration}}的法向，这样，A_{garemnt-penetration}中每个顶点的新位置为P＝P_proj，{P_proj|P_proj∈A_{body-penetration}}，即A_{garment-penetration}→A_{body-penetration}；

步骤3.2、计算三维服装模型中每个三角形的边长变化率ε，ε＝L/L_rest，其中，L为补偿后的边长，L_rest为补偿前的边长；令ε_s为服装所用面料在着装情况下的伸长率，若ε≤ε_s，投影位置不变，若ε＞ε_s，则强迫ε＝ε_s，即对于三角形边OP_proj，O为与顶点P_proj相连的任一顶点，若为压缩变形且ε＞ε_s时，新的投影位置为 $P_{\mathrm{proj}}^{\′}=O+\frac{{\mathrm{OP}}_{\mathrm{proj}}}{\left|{\mathrm{OP}}_{\mathrm{proj}}\right|}(1-{\mathrm{\ϵ}}_s)L_{\mathrm{rest}},$ 若为拉伸变形且ε＞ε_s时，新的投影位置为 $P_{\mathrm{proj}}^{\′}=O+\frac{{\mathrm{OP}}_{\mathrm{proj}}}{\left|{\mathrm{OP}}_{\mathrm{proj}}\right|}(1+{\mathrm{\ϵ}}_s)L_{\mathrm{rest}},$ 将此步骤循环执行5次；

步骤3.3、若三维服装模型与三维人体模型之间仍然存在穿透，将步骤3.1和步骤3.2反复执行，直到A_{garment-penetration}＝A_{body-penetration}为止，即对于n次补偿方能完成的迭代计算而言，共进行了n次投影和5n次的边长变形控制，n＝20-50；

第四步：合身性评价：

若第三步中排放好的三维服装模型和三维人体模型之间未出现穿透，则表明服装曲面能够完全覆盖对应的三维人体表面，认为合身：

若第三步中排放好的三维服装模型和三维人体模型之间出现穿透：

步骤4.1、对于着装人体而言，将三维服装模型自Y轴方向即身高方向最高点到最低点均分为200层，每一层以一个周长为1-4个人体头长的圆包围，每个圆上均分为100个点，每个点向圆心方向发送射线，将每条射线与三维人体模型的交点依次连接，得到人体模型轮廓线；将每条射线与第三步补偿前的三维服装模型的交点依次连接，得到补偿前服装模型轮廓线，将每条射线与第三步补偿后的三维服装模型的交点依次连接，得到补偿后服装模型轮廓线；

步骤4.2、分别计算同一层的人体模型轮廓线、补偿前服装模型轮廓线以及补偿后服装模型轮廓线的周长；

当在所有200层中，补偿前后服装模型轮廓线的周长皆大于人体模型轮廓线的周长，认为合身，若200层中补偿前服装模型轮廓线中周长最小者与同层人体模型轮廓线的周长相比，其大于量超过1cm，认为松合身，否则，认为紧合身；

在所有200层中，记录所有出现补偿前服装模型轮廓线小于人体模型轮廓线周长，但补偿后服装模型轮廓线的周长大于同层人体模型轮廓线周长的层，共计m层：

在这m层中，当所有层均满足在补偿后服装模型轮廓线的周长与同层补偿前服装模型轮廓线的周长相比，变化率小于ε_s时，认为合身，此时，若这m层补偿后服装模型轮廓线中周长最小者与同层人体模型轮廓线的周长相比，其大于量超过1cm，认为松合身，否则，认为紧合身；

在这m层中，若有任何一层出现补偿后服装模型轮廓线的周长与同层补偿前服装模型轮廓线的周长相比变化率大于ε_s时，认为不合身。

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