一種三維仿真試衣方法
2023-06-06 18:57:31
一種三維仿真試衣方法
【專利摘要】一種三維仿真試衣方法，包括以下步驟：步驟一、建立三維仿真試衣標準資料庫；步驟二、試衣處理；本發明能夠把高清攝像機拍攝到的人體視頻進行原服裝和人體進行分離，構建人體的三維動態行為模型和三維服裝模型，能夠真實的反應人體和服裝效果，使得試衣效果更加貼近現實。
【專利說明】一種三維仿真試衣方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種模擬試衣方法，尤其是涉及一種三維仿真試衣方法。
【背景技術】
[0002]電子商務的狂潮已經席捲全球，服裝的選購更是佔到網絡購物的很大比重。目前，基於網絡平臺的網上服裝店所提供的服務非常有限，比如提供服裝的二維或三維圖像、月艮裝部件的簡單組合、服裝花色紋理的變換等，這些低劣的技術使得顧客往往買不到合身的衣服，造成服裝網絡銷售退貨率高的局面，嚴重影響到人們對網絡購物的信任。
[0003]三維服裝CAD系統能夠使顧客在購買服裝之前就能夠看到以自身為主題的虛擬著裝效果，逼真模擬出有款式、質感、花色的服裝；同時，也能讓服裝設計師在製作服裝之前就可以看到不同材質、不同密度、不同厚度、不同身材模特的著裝效果。因此，如何利用計算機圖形學、虛擬實境等領域的最新科研成果，對服裝進行動態仿真成為目前研究和應用的執佔。
[0004]OpenGL是Open Graphics Library的縮寫，是一套三維圖形處理庫，也是該領域的行業標準。計算機三維圖形是指將數據描述的三維空間通過計算轉化成二維圖像並顯示或列印出來的技術。OpenGL就是支持這種轉換的程序庫，它源於SGI公司為其圖形工作站開發的IRISGL，在跨平臺移植過程中發展為OpenGL。
[0005]OpenGL被設計成獨立於硬體、獨立於視窗系統，可以在各種作業系統的計算機上都可以用的，並能在網絡環境下以C/S模式工作，是專業圖形處理、科學計算等高端應用領域的標準圖形庫。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為解決網上購買服裝時候不能及時試衣，無法知道是否合身經常遇到購買失誤的問題，提供三維仿真試衣方法，本發明可以根據不同的人，不同的衣服信息進行模擬試衣，可以避免購買失誤造成的損失。
[0007]本發明為解決上述技術問題的不足，所採用的技術方案是:
一種三維仿真試衣方法，包括以下步驟:
步驟一、建立三維仿真試衣標準資料庫；
①、收集不同款式不同型號的服裝，然後將各款式各型號的服裝拍照並將數字圖像輸入到計算機中；
②、通過計算機對各標準款式型號的圖像進行處理和分析，並提取出服裝的臂長、袖長、領口的花樣、長度等信息的特徵參數；
③、將提取的不同款式不同型號的服裝的特徵參數存儲到建立的三維服裝資料庫中相應的數據表中，構成一個完整的三維服裝資料庫；
④、通過計算機的外接鍵盤輸入不同款式服裝的面料、密度、是否可以水洗、耐酸度、防護服類型等信息的特徵參數，並收集不同款式不同型號的服裝對應的不同材質的圖像，經過計算機對不同材質對應的各個款式的圖像進行處理，並將處理得到的數據存儲到建立的材質資料庫中相應的數據表中，構成一個完整的材質資料庫；
步驟二、試衣處理；
①、採集待試衣人體動態視頻，並將視頻輸入計算機中，通過計算機中的三維人體建模模塊，建立人體模型並將數據存儲於人體模型資料庫對應的數據表中；
②、採集待試服裝圖片信息並輸入到計算機中；
③、通過計算機對服裝圖片進行預處理，並進一步提取服裝特徵參數；
④、將計算機中提取到的服裝特徵參數連接到三維服裝資料庫之中，依次與三服裝資料庫中的參數對比，提取對應的服裝參數，並將服裝參數對應的數據參數輸出存儲到建立的試衣系統相應的數據表中；
⑤、通過計算機外接設備輸入時裝材質參數，並與資料庫中的數據進行對比，提取對應材質參數的所有數據存儲與試衣系統相應的數據表中，並與數據表中的存儲的三維服裝特徵參數進行對比篩選，將篩選出來的對應材質的特徵參數存儲於數據表中；
⑥、將人體模型資料庫連接到試衣系統上，並將人體模型資料庫中的的數據參數輸出存儲到建立的試衣系統相應的數據表中；
⑦、通過計算機調取試衣系統相應數據表中的人體特徵參數與篩選後的服裝材質特徵參數，並通過對服裝特徵參數和人體特徵參數分別構建AABB 二叉樹並通過遍歷和判交的算法，將服裝特徵參數和人體特徵參數進行匹配；
⑧、將匹配後的特徵參數輸入視頻軟體中，輸出動態試衣視頻並存儲與計算機中，並通過顯示器顯示播放。
[0008]在人體與服裝的仿真過程中，為了達到更加真實的效果，需要建立人體與服裝的碰撞檢測機制，以便產生真實試衣環境下的如飄逸、褶皺、筆挺等效果。該發明是通過建立人體和服裝的層次包圍盒，然後結合人體行走模式，來判斷人體層次包圍盒二叉樹和服裝層次包圍盒二叉樹是否能夠存在碰撞，以及碰撞的深度(力度)來進行仿真的。
[0009]判斷服裝與人體(或者周圍物體)否有碰撞就歸結為對兩棵二叉樹進行遍歷和判交的算法。算法如下:
為服裝和人體分別構建AABB 二叉樹樹(樹I和樹2)；
Collis1n_Detect1n (樹 I,樹 2);
void Collis1n_Detect1n (CboundingBox *TreelNode, CBoundingBox
*Tree2Node)
{
樹2的根結點按層次遍歷樹I ;
/*其中如果樹2的根結點與樹I某結點包圍盒無重疊，則判定與其子結點的包圍盒無重疊，不訪問這些子結點；如果發現與樹I的某個層次的包圍盒都不相交或遍歷完樹I的葉子結點，則退出遍歷。*/
if (發現與樹I的某個層次的包圍盒都不相交)
{
沒有碰撞，停止向下遍歷；
}
else
{
while ( i=0; i〈樹I中發生碰撞的葉子結點數；i++)
{
用第i個結點按層次遍歷樹2;
/*其中如果此結點與樹2某結點包圍盒無重疊，則判定與其子結點的包圍盒無重疊，不訪問這些子結點；如果發現與樹2的某個層次的包圍盒都不相交或遍歷完樹2的葉子結點，貝1J退出遍歷。*/
if (發現與樹2某個層次的包圍盒都不相交)
{
continue;
}
else
{
對檢測出有重疊的樹2的葉子結點與樹I的第i個葉子結點進行基本幾何元素的碰撞檢測。如有碰撞，則進行碰撞響應調整；
}
}
}
1
[0010]自頂向下是從服裝的整體結構出發，利用整塊服裝的性質遞歸地分割服裝，生成下級的包圍盒來構成層次包圍盒樹的結點，直至到達葉結點。而自底向上方法是先將構成服裝的幾何元(三角形)作為葉結點，然後利用其局部性質，構造相應的包圍盒，然後將它們遞歸地組合起來，生成高一級的包圍盒結點，直至生成一個逼近整個服裝結構的包圍盒作為層次包圍盒的根結點。
[0011]在該發明開發中，採用了先自頂向下來構造層次包圍盒二叉樹的結構，然後從葉子結點開始自底向上遞歸計算葉子結點及其父結點的包圍盒數據。
[0012]本發明的有益效果是:1、該系統能夠把高清攝像機拍攝到的人體視頻進行原服裝和人體進行分離，構建人體的三維動態行為模型和三維服裝模型，能夠真實的反應人體和服裝效果，使得試衣效果更加貼近現實。
[0013]2、該系統能夠把高清攝像機拍攝到的人體視頻場景進行三維模擬，比如人體模特是在有風力情況下的試衣效果時，可以把該場景下的風力模型構建出來，以便在試衣效果演示時，體現風力作用下的試衣效果。
[0014]3、該系統能夠把三維人體模型和三維服裝模型構建層次包圍盒二叉樹；可以根據人體生理結構和服裝構件和縫製的原理，構建粒度適中的層次包圍盒二叉樹，粒度過大，仿真效果較差；粒度過小，計算量過大，仿真效果連續性不強。
[0015]4、該系統能夠通過自頂向下的方式，對人體層次包圍盒二叉樹和服裝層次包圍盒二叉樹進行判交判斷，如果存在交集，就表明有碰撞，就要產生一定的形變；如果不存在交集，就表明人體和服裝沒有碰撞。
【具體實施方式】
[0016]【具體實施方式】如下:
一種三維仿真試衣方法，包括以下步驟:
步驟一、建立三維仿真試衣標準資料庫；
①、收集不同款式不同型號的服裝，然後將各款式各型號的服裝拍照並將數字圖像輸入到計算機中；
②、通過計算機對各標準款式型號的圖像進行處理和分析，並提取出服裝的臂長、袖長、領口的花樣、長度等信息的特徵參數；
③、將提取的不同款式不同型號的服裝的特徵參數存儲到建立的三維服裝資料庫中相應的數據表中，構成一個完整的三維服裝資料庫；
④、通過計算機的外接鍵盤輸入不同款式服裝的面料、密度、是否可以水洗、耐酸度、防護服類型等信息的特徵參數，並收集不同款式不同型號的服裝對應的不同材質的圖像，經過計算機對不同材質對應的各個款式的圖像進行處理，並將處理得到的數據存儲到建立的材質資料庫中相應的數據表中，構成一個完整的材質資料庫；
步驟二、試衣處理；
①、採集待試衣人體動態視頻，並將視頻輸入計算機中，通過計算機中的三維人體建模模塊，建立人體模型並將數據存儲於人體模型資料庫對應的數據表中；
②、採集待試服裝圖片信息並輸入到計算機中；
③、通過計算機對服裝圖片進行預處理，並進一步提取服裝特徵參數；
④、將計算機中提取到的服裝特徵參數連接到三維服裝資料庫之中，依次與三服裝資料庫中的參數對比，提取對應的服裝參數，並將服裝參數對應的數據參數輸出存儲到建立的試衣系統相應的數據表中；
⑤、通過計算機外接設備輸入時裝材質參數，並與資料庫中的數據進行對比，提取對應材質參數的所有數據存儲與試衣系統相應的數據表中，並與數據表中的存儲的三維服裝特徵參數進行對比篩選，將篩選出來的對應材質的特徵參數存儲於數據表中；
⑥、將人體模型資料庫連接到試衣系統上，並將人體模型資料庫中的的數據參數輸出存儲到建立的試衣系統相應的數據表中；
⑦、通過計算機調取試衣系統相應數據表中的人體特徵參數與篩選後的服裝材質特徵參數，並通過對服裝特徵參數和人體特徵參數分別構建AABB 二叉樹並通過遍歷和判交的算法，將服裝特徵參數和人體特徵參數進行匹配；
⑧、將匹配後的特徵參數輸入視頻軟體中，輸出動態試衣視頻並存儲與計算機中，並通過顯示器顯示播放。
[0017]在人體與服裝的仿真過程中，為了達到更加真實的效果，需要建立人體與服裝的碰撞檢測機制，以便產生真實試衣環境下的如飄逸、褶皺、筆挺等效果。該發明是通過建立人體和服裝的層次包圍盒，然後結合人體行走模式，來判斷人體層次包圍盒二叉樹和服裝層次包圍盒二叉樹是否能夠存在碰撞，以及碰撞的深度(力度)來進行仿真的。
[0018]判斷服裝與人體(或者周圍物體)否有碰撞就歸結為對兩棵二叉樹進行遍歷和判交的算法。算法如下: 為服裝和人體分別構建AABB 二叉樹樹(樹I和樹2)；
Collis1n_Detect1n (樹 I,樹 2);
void Collis1n_Detect1n (CboundingBox *TreelNode, CBoundingBox
*Tree2Node)
{
樹2的根結點按層次遍歷樹I ;
/*其中如果樹2的根結點與樹I某結點包圍盒無重疊，則判定與其子結點的包圍盒無重疊，不訪問這些子結點；如果發現與樹I的某個層次的包圍盒都不相交或遍歷完樹I的葉子結點，則退出遍歷。*/
if (發現與樹I的某個層次的包圍盒都不相交)
{
沒有碰撞，停止向下遍歷；
}
else
{
while ( i=0; i〈樹I中發生碰撞的葉子結點數；i++)
{
用第i個結點按層次遍歷樹2;
/*其中如果此結點與樹2某結點包圍盒無重疊，則判定與其子結點的包圍盒無重疊，不訪問這些子結點；如果發現與樹2的某個層次的包圍盒都不相交或遍歷完樹2的葉子結點，貝1J退出遍歷。*/
if (發現與樹2某個層次的包圍盒都不相交)
{
continue;
}
else
{
對檢測出有重疊的樹2的葉子結點與樹I的第i個葉子結點進行基本幾何元素的碰撞檢測。如有碰撞，則進行碰撞響應調整；
}
}
}
1
[0019]自頂向下是從服裝的整體結構出發，利用整塊服裝的性質遞歸地分割服裝，生成下級的包圍盒來構成層次包圍盒樹的結點，直至到達葉結點。而自底向上方法是先將構成服裝的幾何元(三角形)作為葉結點，然後利用其局部性質，構造相應的包圍盒，然後將它們遞歸地組合起來，生成高一級的包圍盒結點，直至生成一個逼近整個服裝結構的包圍盒作為層次包圍盒的根結點。
[0020]在該發明開發中，採用了先自頂向下來構造層次包圍盒二叉樹的結構，然後從葉子結點開始自底向上遞歸計算葉子結點及其父結點的包圍盒數據。
[0021]本發明所列舉的技術方案和實施方式並非是限制，與本發明所列舉的技術方案和實施方式等同或者效果相同方案都在本發明所保護的範圍內。
【權利要求】
1.一種三維仿真試衣方法，其特徵在於:包括以下步驟: 步驟一、建立三維仿真試衣標準資料庫； ①、收集不同款式不同型號的服裝，然後將各款式各型號的服裝拍照並將數字圖像輸入到計算機中； ②、通過計算機對各標準款式型號的圖像進行處理和分析，並提取出服裝的臂長、袖長、領口的花樣、長度等信息的特徵參數； ③、將提取的不同款式不同型號的服裝的特徵參數存儲到建立的三維服裝資料庫中相應的數據表中，構成一個完整的三維服裝資料庫； ④、通過計算機的外接鍵盤輸入不同款式服裝的面料、密度、是否可以水洗、耐酸度、防護服類型等信息的特徵參數，並收集不同款式不同型號的服裝對應的不同材質的圖像，經過計算機對不同材質對應的各個款式的圖像進行處理，並將處理得到的數據存儲到建立的材質資料庫中相應的數據表中，構成一個完整的材質資料庫； 步驟二、試衣處理； ①、採集待試衣人體動態視頻，並將視頻輸入計算機中，通過計算機中的三維人體建模模塊，建立人體模型並將數據存儲於人體模型資料庫對應的數據表中； ②、採集待試服裝圖片信息並輸入到計算機中； ③、通過計算機對服裝圖片進行預處理，並進一步提取服裝特徵參數； ④、將計算機中提取到的服裝特徵參數連接到三維服裝資料庫之中，依次與三服裝資料庫中的參數對比，提取對應的服裝參數，並將服裝參數對應的數據參數輸出存儲到建立的試衣系統相應的數據表中； ⑤、通過計算機外接設備輸入時裝材質參數，並與資料庫中的數據進行對比，提取對應材質參數的所有數據存儲與試衣系統相應的數據表中，並與數據表中的存儲的三維服裝特徵參數進行對比篩選，將篩選出來的對應材質的特徵參數存儲於數據表中； ⑥、將人體模型資料庫連接到試衣系統上，並將人體模型資料庫中的的數據參數輸出存儲到建立的試衣系統相應的數據表中； ⑦、通過計算機調取試衣系統相應數據表中的人體特徵參數與篩選後的服裝材質特徵參數，並通過對服裝特徵參數和人體特徵參數分別構建AABB 二叉樹並通過遍歷和判交的算法，將服裝特徵參數和人體特徵參數進行匹配； ⑧、將匹配後的特徵參數輸入視頻軟體中，輸出動態試衣視頻並存儲與計算機中，並通過顯示器顯示播放。
【文檔編號】G06T17/00GK104200367SQ201410319029
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月7日 優先權日:2014年7月7日
【發明者】史恆亮, 劉傳領, 楊賀麗, 劉剛, 鄭林濤 申請人:河南科技大學