三维虚拟试衣系统中参数化人体建模技术的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文三维虚拟试衣系统中参数化人体建模技术的研究姓名：崔树芹申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：余胜生20060510摘要三维人体模型的建模方法是三维虚拟试衣系统中的关键技术，人体的建模方法直接影响后期三维服装模拟实现的难易程度和表现效果，并且现在服装CAD(ComputerAidedDesign)发展的趋势也是三维的，因此研究三维服装人体模型的建模方法具有广泛的研究价值和应用前景。本文对参数化三维人体建模技术进行研究，主要研究内容如下。分析了当前三维人体数据的获取方法。根据三维虚拟试衣系统本身的特点，以及目前系统实施的可行性，提出采用服装行业传统的接触

2、式测量方法和标准人体模板库相结合的方法来实现个性化三维人体建模。为了保证人体模型的精确性，用户除了提供胸围、腰围、臀围、身高等一般数据外，还可以增加测量人体附加特征尺寸，例如胸部宽度、胸部厚度、乳间距、乳高、臀厚等特征尺寸,这样就使系统重建的三维人体模型更加生动、逼真。构建人体库前必须得获取人体三维数据。由于条件的限制，本文利用专业的三维人体造型软件Poser6.0自带的人体模型，将其导出为3DS文件，再利用计算机程序读取3DS文件提取有用的人体表面顶点信息。本文对3DS文件的相关格式也作了简单的介绍。三维人体的建模方法很多，具体来说有线框建模、曲面建模、实体建模和基于物理的建模等。

3、本文根据三维虚拟试衣系统要求人体尺寸精确、人体模型形象逼真、容易修改等特点，采用在VC++开发环境和OpenGL三维图形软件包下利用小三角面片逼近人体表面来重构人体模型。因为从造型软件导入的人体数据，数据点多且分布散乱，这样不利于后期人体模型根据特征尺寸变形以及服装的试穿，会增加运算量和复杂度。具体做法是首先根据人体的生理形态特征，将人体分成了很多部件，然后根据曲率变化，进行数据点的采样，曲率大的地方，采样点多一些，曲率小的，采样点少，并把采样点按照分部件、分层存储起来。人体建模时采用轮廓同步前进法绘制三角片，从而得到比较光滑的人体曲面。I在标准三维人体模型的基础上，用户只要输入自己

4、的特征尺寸(胸围、腰围、臀围等)就可以得到自身模型。该系统具有使用方便、建模迅速等特点，并且用户可旋转多角度查看。而且该系统根据人体数据生成了相应骨架，人体能在骨架驱动下进行简单的动作。总之，该系统为后期的动态展示服装打下了良好的基础。关键词：三维虚拟人体，三角片建模，数据采样，基于参数变形，特征点，光照模型IIAbstractThemethodof3Dhumanbodymodelingiscriticaltothe3Dvirtualtryonsystem,anditwillinfluencethecomplexityandeffectofgarment’ssimulationdir

5、ectly.Alsonowgarmentcomputeraideddesignsystemisshiftingfromtwo-dimensiondesigntothree-dimensiondesign.Thereforestudyingthemethod3Dhumanbodyhasextensivevalueinresearchandprospectforapplication.Inthisthesis,themethodofparameterized3Dhumanbodymodelingisdeveloped.Thefollowingmatterisinvolved.First,

6、currentobtaining3Dhumanbodysurfaceinformationisdiscussed。Accordingtothetraitsandthefeasibilityof3Dvirtualtryonsystem,themethodofcombiningthetraditionalmethodofosculatingmeasurementincostumeindustrywithstandardhumanbodytemplatelibraryisputforward.Inordertoobtainaaccuratevirtualbody,Inexcepttheba

7、sicparameterisprovidedbytheclient,suchaschestgirth,waistgirth,hipgirth,statureandetc，alsoadditionalcharacteristicsizeparameterneedbeprovided,suchasthethicknessandwidthofthechest,thedistanceofthebreast,theheightofthebreast,thethick