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个性化服装设计与实时虚拟试衣技术研究

郭娟  
【摘要】:随着时尚产业的快速发展,服装市场逐渐呈现多样性、小批量、时尚化、个性化的特点,未来人们将不再满足于批量生产的成衣,而逐渐追求量身打造符合自己身材和审美的个性化时装。传统服装设计的过程需要经过多次样式设计、样品试穿、修正的迭代过程,非常耗费人力物力。计算机辅助的服装设计与虚拟试衣技术一直是图形学领域一个热门的研究方向。本文研究了个性化服装设计与基于物理仿真的实时虚拟试衣过程中涉及的几个关键技术,实现了一个包含人体模型参数输入、2D衣片自适应调整匹配人体模型、2D衣片交互式编辑和快速3D服装空间映射、多种技术融合的3D实时虚拟试衣等核心功能的交互式服装设计系统。具体地体现在以下几个方面:在2D衣片自适应调整匹配人体体型方面,对于不同体型的人体模型,本文提出综合利用3D服装造型中的特征点、特征线、间隙量等特征建立了定量优化目标函数,并在其中运用了三种衣片自适应调整算法,使各类服装款式模板适合于任意体型的用户模型,实现个性化服装的人体体型自适应。在2D交互式设计方面,为了加速服装设计的2D衣片设计和3D效果展示的迭代过程,本文采用了基于非线性灵敏度预测的快速2D样式空间和3D试衣空间的映射算法,保证了用户在2D服装款式空间中进行的编辑修改,能够实时映射为相应的3D服装改变,使用户得到即时的效果反馈。在实时虚拟试衣方面,本文结合StVK薄片模型和二次等距弯曲模型对布料进行建模,并应用了惩罚力模型实现衣片缝合。此外,本文采用了预处理共轭梯度法结合运动阻尼方法,快速求解得到稳定的服装物理真实的悬垂效果。为了达到实时的虚拟试衣,本文还采用了一次性预计算的自适应有向距离场进行快速的碰撞检测与响应。


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