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随着为服装制造服务的三维人体扫描仪的出现,使得利用计算机技术实现数字化服装定制成为可能。电子化量身定制(ElectronicMade toMeasure, eMTM)服装是21世纪新兴的一种服装生产方式,它利用现代三维人体扫描技术、计算机技术和网络技术将服装生产中的人体测量、体型分析、款式选择、服装设计、服装定购、服装生产等各个环节有机地结合起来,实现高效快捷的数字化服装生产链。作为一种全新的服装生产方式, eMTM已经成为国内外服装生产领域研究的重点,并将成为未来数字化服装生产的一个重要的发展方向。在eMTM系统中有一个重要的功能是在线虚拟试衣,顾客可以在网上直接看到自己穿上量身定制的服装效果,这就需要实现三维虚拟人体(台)。因此,三维人体虚拟技术也就成为了近年来的热点,也直接影响了eMTM应用的普及。目前,在欧洲已经有二十多所院校和十几家大型的服装制造企业共同参与到eMTM系统的研究之中。欧洲纺织服装组织(EURATEX)于2001年提出了利用三维人体扫描仪,结合现代网络技术和服装CAD技术,建立电子化的量身定制服装生产,实现一种新型的电子商务模式E-Tailor(电子裁缝)。日本和美国也分别开发出自己的eMTM系统,并且已投入市场进行试运行。例如英国的BairdMenswear西服公司,其销售到国内和国际市场的西服中有80%是通过eMTM系统完成的,并且服装系列涵盖了由不同款式、颜色和规格的成千上万种组合。又如,欧洲正在建设欧洲人体体型数据库EAD;英国也建立了服装号型标准系列)))SizeUK;美国也正在建立新的SizeUSA(美国服装号型标准系列)等。在国内,东华大学、天津工业大学、西安工程科技学院、浙江工程学院、四川大学、北京服装学院等众多院校以及其他机构都在进行eMTM系统的研究,并开发了一些原型系统。这些系统中,生成三维虚拟人体(人台)技术方法主要分为三类:一类是利用三维人体测量仪测量顾客,直接生成相应的个性化三维人体;一类是在三维人体测量仪测量的样本人体基础上通过参数化获得顾客的个性化三维人台;一类是通过照片或其他设备提取人体信息,重造个体三维人台。方法一依赖于三维人体扫描测量仪,但三维人体扫描测量仪价格昂贵,其测试环境和被测试对象的准备要求也/苛刻0,因此一般用于人体研究和人体普测应用范围,而在面向消费者个体的eMTM应用中难以普遍使用;方法二虽然不需要三维人体扫描测量仪,但参数化方法存在主观性,且需要手工调整,难以自动生成三维人体;方法三采取简化的设备和手段,如照片等,易于推广,成为当前的研究热点。
中国科学院自动化研究所采用正、侧、背面4幅正交人体图像,变形模板人体模型后得到带服饰纹理的个性化虚拟人体。浙江大学根据真人的正交照片图像(共三幅)提取的特征点对标准三维虚拟人模型进行对比变换,并加载真人纹理信息,得到具有真人纹理及相近形态特性的三维虚拟人模型。东华大学在上海市科委国际合作研究项目/中欧合作电子化量身定制服装)))eMTM关键技术研究0的支持下,研究实现了在三维人体部件模板的基础上采用正、侧两幅照片并基于人体部件组装技术实现三维虚拟人体/人台自动生成的技术,相比前两种方法,照片数目从四幅变为两幅,且普通相机即可使用,操作更加简捷,且实现了自动生成。为获取这些信息,顾客被拍摄时必须按照一定的要求,使得照片的内容能清楚地显示出人体正面全身、人体侧面全身影像。照片拍好后,首先对两幅正面、侧面数码照片应用灰度化处理、边缘提取、边界平滑和二值化处理等数字图像处理方法获取其正方位、侧方位体形轮廓,接着采用国标/服装人体测量部位及方法0中人体各部位的比例和人体特征截面的投影曲线特征初步自动定位人体关键截面部位的位置,然后根据人体各部位的几何特征对这些位置进行微调,依据这些位置提取人体体形特征信息。利用正面侧面特征高度线与人体轮廓交点,可以计算出对应于某些部件特征水平截面的径矢比值,来进行模板选配。
通过照片获取的人体体形特征信息如下:人体体形轮廓信息 人体正面全身轮廓、人体侧面全身轮廓;体形几何特征信息 后领围线、前领围线、肩峰线、上胸围线、胸围线、下胸围线、腰围线、腹围线、臀围线、档位基线十个部件截面处的宽度、厚度、定位坐标、人体高度、宽厚比值等。每个人体,无论是男性人体还是女性人体,其几何结构是一样的,都是由头部、躯干和四肢组成的,其躯干可分解成为胸身段、腰身段和臀身段。在分解身段部件的基础上,将每个身段部件进一步分解成一组相关的关键截面,这些关键截面的组合反映了对应身段的几何形状,这些身段和截面就称为人体部件。对于构成人体的部件来说,不同人体同一部位的人体部件是不一样的,但人体躯干的几何形状特征决定了它们又是相似的。因此任何一个人体都可以根据其体形几何特征信息从相似的人体部件系列中获取与所需人体最相似的人体部件来构建人体。但是,仅仅有了人体的身段和截面等部件还不能组装出一个正常的人体,还必须确定出每个部件的正确位置才能组装。这个时候就需要利用人体的轮廓信息来进行定位组装。可以以人体体形轮廓的中心线和曲势线作为截面部件的定位基准。把个人正方位、侧方位两个体形轮廓置于该坐标系中就形成人体部件的定位组装框架,此时将不同身段和截面部件分别置于该框架的对应位置,就完成了组装。任何一个三维虚拟人体都可以选用人体部件的模板按照人体体形轮廓控制修改和组装生成。
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