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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 面向真人的三維虛擬試衣技術(shù)及系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 研究和開(kāi)發(fā)了面向真人的服裝三維虛擬試衣技術(shù)及其系統(tǒng)，通過(guò)各異構(gòu)軟硬件之間的連接與集成，能夠快速、方便、逼真地生成與實(shí)際人體相似的虛擬三維人體模型，并在這個(gè)真人模型身上進(jìn)行三維虛擬試衣。系統(tǒng)包括“三維人體測(cè)量系統(tǒng)”，“三維試衣系統(tǒng)”與“量身定制系統(tǒng)”以及“服裝款式數(shù)據(jù)庫(kù)”與“面料數(shù)據(jù)庫(kù)”（由不同硬件和軟件包的組合實(shí)現(xiàn)功能）。通過(guò)概念接口、軟件接口及硬件接口，實(shí)現(xiàn)面向真人的三維虛擬試衣。
- 詳細(xì)介紹：
- 研究和開(kāi)發(fā)了面向真人的服裝三維虛擬試衣技術(shù)及其系統(tǒng)，其特點(diǎn)是通過(guò)各異構(gòu)軟硬件之間的連接與集成，能夠快速、方便、逼真地生成與實(shí)際人體相似的虛擬三維人體模型，并在這個(gè)真人模型身上進(jìn)行三維虛擬試衣。系統(tǒng)包括“三維人體測(cè)量系統(tǒng)”，“三維試衣系統(tǒng)”與“量身定制系統(tǒng)”以及“服裝款式數(shù)據(jù)庫(kù)”與“面料數(shù)據(jù)庫(kù)”（由不同硬件和軟件包的組合實(shí)現(xiàn)功能）。通過(guò)概念接口、軟件接口及硬件接口，使數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)之間流暢傳遞與轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)面向真人的三維虛擬試衣。 本制作實(shí)施的 “三維人體測(cè)量系統(tǒng)”Vitus Smart由德國(guó)Human Solution公司制造,其原理是使用光線條紋掃描方法，由每根支柱安裝有二個(gè)CCD相機(jī)的四根支柱及激光器（等級(jí)1）組成；八個(gè)三角形的探頭能夠在10s內(nèi)掃描體積為80 cm * 80 cm * 203 cm的區(qū)域，分辨率達(dá)到0.5mm。 系統(tǒng)采用的“三維試衣系統(tǒng)”是美國(guó)Gerber公司與Browzwear 公司研發(fā)的AccuMark V-Stitcher系統(tǒng)，采用的“量身定制系統(tǒng)”為美國(guó)Gerber公司的MTM量身定制系統(tǒng)。 通過(guò)三維人體測(cè)量系統(tǒng)Vitus Smart與三維虛擬試衣系統(tǒng)V-Stitcher之間的概念接口、軟件接口和硬件接口，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成： “三維試衣系統(tǒng)”V-Stitcher人體建模所需數(shù)據(jù)是85個(gè)?！叭S人體測(cè)量系統(tǒng)” Visual Smart測(cè)量人體生成的數(shù)據(jù)與V-Stitcher相配的有效可用數(shù)據(jù)僅21個(gè)。以GB/T 16160-2008、GB/T 5703-1999、ISO 7250-1和 BOSS-21v4.4等相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，統(tǒng)一各系統(tǒng)的人體尺寸參數(shù)的概念定義并通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)其實(shí)施修正，實(shí)現(xiàn)“三維人體測(cè)量系統(tǒng)”與“三維試衣系統(tǒng)”中數(shù)據(jù)的概念接口。 以VB為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，通過(guò)底層數(shù)據(jù)編碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)集成系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，使三維人體測(cè)量系統(tǒng)、三維試衣系統(tǒng)、量體定制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)能夠自動(dòng)識(shí)別、轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的軟件接口。 通過(guò)多臺(tái)電腦的硬件串聯(lián)與匹配，協(xié)調(diào)各系統(tǒng)的密碼狗的工作，實(shí)現(xiàn)“三維人體測(cè)量系統(tǒng)”與“三維試衣系統(tǒng)”和“量身定制系統(tǒng)”系統(tǒng)硬件接口。 本系統(tǒng)的工作流程是：由“三維人體測(cè)量系統(tǒng)”測(cè)量消費(fèi)者真人人體、體型曲線特征和臉型特征數(shù)據(jù)，導(dǎo)入“三維試衣系統(tǒng)”；在“三維試衣系統(tǒng)”內(nèi)根據(jù)真人數(shù)據(jù)修改三維試衣系統(tǒng)原有的標(biāo)準(zhǔn)人體模型，虛擬再現(xiàn)三維真人人體模型使虛擬人體模型體現(xiàn)真人的體型、臉型特征；消費(fèi)者與設(shè)計(jì)師經(jīng)雙向選擇，決定服裝款式、面料、花色設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，導(dǎo)入“量身定制系統(tǒng)”，完成服裝設(shè)計(jì)，自動(dòng)產(chǎn)生個(gè)性化服裝樣片；虛擬地“縫”成服裝成衣，穿在三維真人人體模型身上，直觀地顯示個(gè)性化試衣效果。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的 國(guó)內(nèi)外目前的虛擬三維試衣都是基于標(biāo)準(zhǔn)人體模特的試衣。由于技術(shù)和保護(hù)人體隱私的原因，現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)的虛擬三維試衣都是將衣服穿在利用計(jì)算機(jī)軟件事先做好的模特上的，距離真人還有人體真實(shí)尺寸、體型、臉型的諸多區(qū)別。由此提出一種面向真人的服裝三維虛擬試衣方法，并已在系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。 基本思路 由“三維人體測(cè)量系統(tǒng)”測(cè)量消費(fèi)者真人人體、體型曲線特征和臉型特征數(shù)據(jù)，導(dǎo)入“三維試衣系統(tǒng)”；在“三維試衣系統(tǒng)”內(nèi)根據(jù)真人數(shù)據(jù)修改三維試衣系統(tǒng)原有的標(biāo)準(zhǔn)人體模型，虛擬再現(xiàn)三維真人人體模型使虛擬人體模型體現(xiàn)真人的體型、臉型特征；消費(fèi)者與設(shè)計(jì)師經(jīng)雙向選擇，決定服裝款式、面料、花色設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，導(dǎo)入“量身定制系統(tǒng)”，完成服裝設(shè)計(jì)，自動(dòng)產(chǎn)生個(gè)性化服裝樣片，通過(guò)虛擬縫制，穿在三維真人人體模型身上，直觀地顯示個(gè)性化試衣效果。 創(chuàng)新點(diǎn) 1.目標(biāo)創(chuàng)新：國(guó)內(nèi)外尚無(wú)面向真人的虛擬試衣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了貼近真實(shí)人體的三維虛擬重建。 2.技術(shù)創(chuàng)新：接口問(wèn)題是一直是學(xué)術(shù)難題，本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)“三維測(cè)量”“虛擬試衣”系統(tǒng)等的結(jié)合 3.方法創(chuàng)新：通過(guò)數(shù)學(xué)分析手段，完成對(duì)人體，發(fā)型，膚色等的歸類。 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo) 1.概念接口的實(shí)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)集成系統(tǒng)內(nèi)人體尺寸參數(shù)的統(tǒng)一、對(duì)應(yīng)和補(bǔ)缺的數(shù)據(jù)接口。 2.軟件接口的實(shí)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)集成系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換的軟件接口。 3.硬件接口的實(shí)現(xiàn)：，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的無(wú)縫連接，保證數(shù)據(jù)流在集成系統(tǒng)內(nèi)的快速通暢的硬件接口。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 作品的科學(xué)性、先進(jìn)性 該技術(shù)解決了真人三維人體建模以及不同系統(tǒng)軟硬件集成兩大技術(shù)關(guān)鍵，解決了遠(yuǎn)程試衣的真實(shí)性問(wèn)題，為設(shè)計(jì)師的快速時(shí)尚服裝設(shè)計(jì)提供可視化設(shè)計(jì)手段，又為客戶的服裝定制預(yù)先提供了服裝著裝效果。 1. 作品基于三維真實(shí)人體測(cè)量數(shù)據(jù)，結(jié)合個(gè)人的體型、臉型、膚色、發(fā)型，重建真人人體模型，讓設(shè)計(jì)師和用戶能夠根據(jù)真人的體型，臉型，膚色等協(xié)同設(shè)計(jì)服裝。 2. 對(duì)不同公司開(kāi)發(fā)的三維人體測(cè)量設(shè)備和三維試衣系統(tǒng)之間進(jìn)行連接與集成，通過(guò)概念接口、軟件接口、硬件接口，實(shí)現(xiàn)集成系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別、轉(zhuǎn)換、傳遞。 3. 對(duì)臉型三維圖像和人體體型曲線進(jìn)行特征提取，將臉型，體型聚類分解為若干類，建成的真人三維人體模型人體建模會(huì)自動(dòng)生成與真人相似的臉型，體型。 4. 當(dāng)在三維試衣軟件V-Stitcher中建立了真人人體模型后，將設(shè)計(jì)好的服裝款式、尺寸、面料等資料導(dǎo)入量體裁衣軟件MTM ，給人體模型試穿，觀察試穿效果。 5.對(duì)V-Stitcher中面料的真實(shí)感進(jìn)行評(píng)價(jià)，指導(dǎo)個(gè)性化服裝面料的設(shè)計(jì)與制造。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1.上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)鑒定項(xiàng)目(2010.3):《上海市引進(jìn)技術(shù)的吸收和創(chuàng)新計(jì)劃》，智能數(shù)字技術(shù)的服裝設(shè)計(jì)制版快速反應(yīng)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，上海市紡織科學(xué)研究院與上海工程技術(shù)大學(xué)產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)重點(diǎn)建設(shè)專題. 2008.9-2010.3. 2. Ma Ling, Qiu Jianxin,Xu Yanqiu. Objective Evaluation on the Reality Sense of Fabric Simulation Based on Visualization Techniques. IEEE. CISP 2010 .Vol.5 :2336～2340(Digital Object Identifier: 10.1109/CISP.2010.5648285 ,CISP-BMI收錄:5648285, EI收錄: 11676679) 3. Xu Yanqiu, Qiu Jianxin, Ma ling. Measurement and Classification of Shanghai Female Face Shape Based on 3D Image Feature. IEEE. CISP 2010 .Vol.6 :2588～2592 (Digital Object Identifier : ?10.1109/CISP.2010.5648207, CISP-BMI收錄:5648207收錄， EI收錄: 11676422) 4. Chuang Li ，Jianxin Qiu. The Fuzzy Clustering and Recognition of Female Bodily Form Based on Lateral Part Characteristic (基于側(cè)部特征的女性形體模糊聚類與識(shí)別). 2010 Second International Conference on Future Computer and Communication (FCC 2010) IEEE.FCC2010 Vol.4 :54～57
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓；技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示 圖片 錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明： 由三維人體測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量消費(fèi)者真人體型曲線特征和臉型特征數(shù)據(jù)，導(dǎo)入三維試衣系統(tǒng)，虛擬再現(xiàn)三維真人人體模型使虛擬人體模型體現(xiàn)真人的體型、臉型特征，消費(fèi)者與設(shè)計(jì)師共同決定服裝款式、面料、花色設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，直觀地顯示個(gè)性化試衣效果。 作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì) 1.通過(guò)概念接口、軟件接口、硬件接口實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的集成，擁有屬于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)； 2.虛擬試衣時(shí)，不僅考慮人體真實(shí)尺寸，同時(shí)考慮體型、臉型、膚色、發(fā)型對(duì)服裝款式的影響； 作品的適應(yīng)范圍及推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明 本作品解決了個(gè)性化試衣的真實(shí)性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了客戶與設(shè)計(jì)師通過(guò)與電腦人機(jī)交互，遠(yuǎn)程協(xié)同，選擇服裝的款式、面料等，共同完成對(duì)服裝的虛擬設(shè)計(jì)與訂制。 市場(chǎng)分析與經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè) 目前尚無(wú)面向真人的服裝三維虛擬試衣技術(shù)的報(bào)道。由于該系統(tǒng)解決了遠(yuǎn)程試衣的真實(shí)性問(wèn)題，將極大提高服裝的設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)效率。已經(jīng)有一些企業(yè)如德國(guó)Human Solution公司和美國(guó)Gerber公司對(duì)該項(xiàng)技術(shù)表示了很大興趣。
同類課題研究水平概述
- 隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們追求個(gè)性化的服裝設(shè)計(jì)。因?yàn)槊總€(gè)人高矮胖瘦、體態(tài)、膚色不同，審美觀念不同，所以個(gè)性化服裝設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中，需要通過(guò)本人試衣，來(lái)考察衣服穿在身上的效果。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，當(dāng)顧客需要遠(yuǎn)程定制服裝時(shí)，傳統(tǒng)的裁縫量體和現(xiàn)場(chǎng)試衣方法顯然也不可能實(shí)現(xiàn)。因此,面向真人的虛擬試衣成為現(xiàn)代服裝量身定制生產(chǎn)必須解決的技術(shù)問(wèn)題。 目前，瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)和日本東洋紡株式會(huì)社開(kāi)展的相關(guān)研究開(kāi)發(fā)走在了世界的前列，分別代表了兩種虛擬服裝設(shè)計(jì)技術(shù)的方向。 瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)實(shí)驗(yàn)室采用硬件技術(shù)，創(chuàng)建了服裝設(shè)計(jì)和模擬的虛擬環(huán)境，開(kāi)發(fā)了功能強(qiáng)大的機(jī)械式服裝仿真VLNET系統(tǒng)。它基于頭盔顯示器、耳機(jī)、數(shù)據(jù)手套等硬件，結(jié)合數(shù)據(jù)服裝軟件技術(shù),在計(jì)算機(jī)中建立了一個(gè)以視覺(jué)為主導(dǎo)、結(jié)合了聽(tīng)覺(jué)與觸覺(jué)、令人們具有真實(shí)生活體驗(yàn)的、非?？尚诺奶摂M世界。 日本京都府精華町的東洋紡阪京研究所采用軟件技術(shù)，首先建立了由17 個(gè)部分組成的虛擬模特(原始模特為標(biāo)準(zhǔn)體型) 可以分別修改其中任意部分的特征數(shù)據(jù),由此而得到正常范圍內(nèi)各種體態(tài)特征的虛擬模特構(gòu)型。 現(xiàn)在市場(chǎng)占有率很高的較為成熟的三維服裝試衣系統(tǒng)為美國(guó)格柏公司研發(fā)的V-Stitcher系統(tǒng)。它基于三維人體建模與紡織面料模擬技術(shù)，用二維紙樣在虛擬三維模特身上縫合，模擬試穿的過(guò)程。著名的服裝企業(yè)如Adidas都已經(jīng)采用V-Stitcher來(lái)減少產(chǎn)品生產(chǎn)周期，使設(shè)計(jì)工作流程化。 但由于技術(shù)和保護(hù)人體隱私的原因，上述這些虛擬三維試衣都是將衣服穿在利用計(jì)算機(jī)軟件事先做好的模特上，距離真人還有人體真實(shí)尺寸、體型、臉型的諸多區(qū)別。 國(guó)內(nèi)對(duì)于服裝虛擬化技術(shù)的研究還處在探索階段。如中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)的“面向三維虛擬服裝試穿的個(gè)性化擬實(shí)數(shù)字人體建模技術(shù)研究”項(xiàng)目和湖北省數(shù)字化紡織裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目“服裝個(gè)性化三維人體變形模型研究與實(shí)現(xiàn)”等。尚未有面向市場(chǎng)成熟的軟件。 國(guó)內(nèi)的一些電子商務(wù)網(wǎng)站也嘗試設(shè)立自己的試衣間。這些試衣間相對(duì)比較粗糙，技術(shù)也過(guò)于簡(jiǎn)單。以“試衣網(wǎng)”試衣間為例，它主要分為體型模式和搭配模式。在體型模式下，消費(fèi)者可以在六種體型中選擇相似體型；在搭配模式下，消費(fèi)者可以選擇喜歡的服裝，點(diǎn)擊之后，服裝就會(huì)“穿在”模特身上，展示所選服裝的穿著效果。這些，都不是真正的面向真人的三維虛擬試衣。
