專利名稱：一種基于cad衣片的三維著裝展示及編輯的方法
技術領域：
本發明涉及二維和三維圖形數據處理技術領域，尤其涉及到一種 基于CAD衣片的三維著裝展示及編輯方法。
背景技術：
計算機輔助的三維著裝展示及編輯技術對于服裝設計師來說，是 一種具有深刻影響的設計工具與手段。盡管三維服裝CAD系統已開 始逐步應用，但是由于人體、服裝和織物模型非常復雜，現有三維服 裝CAD系統的技術仍然存在諸如價格高、真實感差、使用不方便等欠 缺。因此，如何開發更真實、準確、易于交互的三維著裝演示系統具 有很高研究和經濟價值。
目前有關三維著裝演示及編輯系統的相關專利有 一種虛擬環境 中設計三維貼體衣片的方法(申請專利號200310108157.8)已通過 國家專利局的審批。其共同特征是將衣片導入CAD系統進行衣片顯 示。然而，該三維CAD系統只能處理三維衣片，通過三角化的方法對 衣片邊界進行處理，未能處理二維衣片信息和未使用MAYA軟件進行 縫合仿真及顯示。

發明內容
本發明所要解決的技術問題，是針對傳統三維服裝CAD系統成本 高、真實感差、使用不方便等弊病提出一種新的基于CAD衣片的三維 著裝展示及編輯方法。本發明的目的就是要提供一種方便的允許用戶 通過導入衣片和人體模型、允許用戶方便的編輯衣片和人體的結合方 式、動態顯示人體模型穿上目前設計的衣服后的逼真效果的方法。
為了實現本發明的目的，該方法采用如下技術方案 一種基于 CAD衣片的三維著裝展示及編輯的方法，包含如下步驟
1) 導入二維衣片模型和3D人體模型在導入模型的過程中直接 處理二維衣片，并將二維衣片經過縫合的過程之后生成三維衣片。
2) 生成衣片穿在人體模型上的三維效果要生成衣片穿在人體
模型上的三維效果，需要首先擺放好虛擬人，然后制作衣服，并為虛 擬人試穿衣服，最后可以設置攝像頭位置和光照效果，根據攝像頭的 位置獲取人模在特定角度的著裝圖片。
3) 通過人機交互對步驟2)生成的結果進行編輯在制作衣服
的過程中需要有一些人機交互的操作來指導衣片縫合的過程。
4) 以通用或者自定義格式導出結果系統可以通過自動生成腳 本實現于通用3D軟件的連接，從而解決虛擬服裝轉化成CAD所用的
樣板或從樣板轉到虛擬的服裝的問題。當然系統也支持自定義格式的 輸出。
本發明的有益效果為
本方法能夠大大簡化三維衣服展示及編輯過程，提供了良好的人 機交互界面方便用戶進行操作，同時支持和通用相關軟件的協作使得
可以利用的資源大大增加。以上這些有益效果為服裝設計師等希望在 設計過程中能迅速得到仿真結果的人員提供了前所未有的方便快捷 的方法。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明
圖1為基于CAD衣片的三維著裝演示系統的系統流程圖。 圖2為衣服模擬的流程。
圖3為節點結構的示意圖，在這里僅畫了一個人模節點。 圖4為本系統于其它通用系統的合作關系。
具體實施例方式
參考圖l，表示基于本發明的系統框架圖。其中在導入模型的過 程中二維衣片模型被轉化程三維衣片格式，這樣可以在后續過程中統 一處理。
圖2為衣服模擬的流程。包括以下步驟
1) 擺放虛擬人將虛擬人放置一個合適的位置，將會為計算機 減少大量的運算時間。
2) 制作衣服以擺好的虛擬人姿勢為向導，畫一些曲線來形成 面板，這些面板與衣服的裁片相當，然后把這些二維面板所希望的位 置縫合起來。
3) 為虛擬人穿衣這一步驟將直觀的表現出衣物在虛擬人先前 動作下的效果。首先要把虛擬人設置為衣服的沖突對象，并且把布料
解算器加到衣服上，然后使用約束和動力場對布料的安排施加影響， 再設置不同的屬性來創建不同的織物類型，在同一件衣服上可以利用 不同的織物來制作諸如袖子，領子等結構。最后可以讓計算機解算， 完成后不滿意可重新調整參數，重新仿真。需要注意的是這一步中需 要調整大量的參數來仿真一種面料。在各個軟件中這些參數的定義也 各不相同。
4) 為虛擬人動作模擬衣物運動有時需要動態的看一件衣服穿 著后從事各項動作時的效果，這是我們可以在上一步的基礎上演算虛 擬人動態時衣服的效果。
5) 為衣服賦予材質為了進一步觀察效果可以進行這一步，最 終可以達到真實的衣著感覺。通過以上步驟一件虛擬的衣服就可以實 現了。
圖3為整個模型渲染過程中的節點結構示例，在這里為了方便只 畫出一個人模節點。從數據結構角度講，場景是一個有向無環圖。場 景的交互式繪制就是對該圖的各個節點的遍歷繪制。通過這樣的節點 結構就可以方便的支持對衣片操作(如移動、旋轉以便把衣片擺放在 合適的位置等操作)，或者是對人體模型和衣片一起操作(如放大査 看細節，旋轉以査看衣片位置是否準確等操作)。打開人體模型或衣 片的時候，都把節點的父節點設成形狀節點。人模節點和衣片節點的 父節點都是形狀節點，所以如果對形狀節點的操作的話，也就是說人 模節點和衣片節點都同時跟著被操作了。也可以對其中的衣片節點進 行操作。
圖4為本系統與其它通用系統的合作關系。系統可以通過自動生 成腳本實現于通用3D軟件的連接，從而解決虛擬服裝轉化成CAD所 用的樣板或從樣板轉到虛擬的服裝的問題。如通過生成MEL腳本實 現于Maya軟件的連接。當然系統也支持自定義格式的輸出。下面以 生成MEL腳本為例說明
1) 需要一個三維的人體模型，我們不需要直接將三維的人體模 型數據寫進MEL，因為本系統也是從文件里面讀取的OBJ文件，所以 只需要一個路徑就能讓Maya讀取同一個OBJ文件，但實際的實現上， 還存在縮放的問題，因為本身在Intra3D里就進行了縮放，所以在這 方面要計算出縮放因子，正確地在Maya中導入人體模型。
2) 需要衣片的數據，主要還是構成衣片的直線，把它們一一地 在Maya實現。可以通過一定的轉換實現不在同一場景節點里的人模 和衣片坐標的統一。
3) 需要布料的參數，.這些參數表示著不同的機械性能。里面提 供了幾種面料的參數給用戶選擇。
權利要求
1、一種基于CAD衣片的三維著裝展示及編輯的方法，其特征在 于它包含以下步驟1)導入二維衣片模型和3D人體模型；2)生成衣片穿在人體模型上的三維效果；3)通過人機交互對步驟2)生成的結果進行編輯；4)以通用或者自定義格式導出結果。
2、 根據權利要求1所述的一種基于CAD衣片的三維著裝展示及編輯的方法，其特征在于能夠在系統中直接處理二維衣片，并將二維衣片經過縫合的過程之后生成三維衣片。
3、 根據權利要求1所述的一種基于CAD衣片的三維著裝展示及編輯的方法，其特征在于要生成衣片穿在人體模型上的三維效果，需要首先擺放好虛擬人，然后制作衣服，并為虛擬人試穿衣服，最后 可以設置攝像頭位置和光照效果，根據攝像頭的位置獲取人模在特定 角度的著裝圖片。
4、 根據權利要求1所述的一種基于CAD衣片的三維著裝展示及編輯的方法，其特征在于在制作衣服的過程中需要有一些人機交互的操作來指導衣片縫合的過程。
5、 根據權利要求1所述的一種基于CAD衣片的三維著裝展示及 編輯的方法，其特征在于系統可以通過自動生成腳本實現與MAYA 三維圖形軟件的連接，從而解決虛擬服裝轉化成CAD所用的樣板或 從樣板轉到虛擬服裝的問題。
全文摘要
本發明公開了一種基于CAD衣片的三維著裝展示及編輯的方法。該方法以三維人體模型和二維CAD衣片為輸入，系統對衣片進行縫合、定位等操作后直接生成通用3D建模軟件(如Maya)的腳本文件。這些腳本文件導入通用3D建模軟件后即可得到3D服裝布料仿真的結果，形成衣片經過縫合并穿在人體上的真實感受。
文檔編號G06T15/00GK101364308SQ20081019879
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月26日 優先權日2008年9月26日
發明者杰 李, 眾 王, 王若梅 申請人:中山大學