虚拟服装中人体拓扑无关的试穿技术研究

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使用计算机辅助设计系统设计一件优雅的三维衣服是很耗时的,而且在一般情况下,衣服是基于某个参照人体模型设计的,所以需要一个试穿系统来将已设计好的衣服自动过渡到其他的人体模型身上,以提高已有设计的重用率;本文提供了一种基于人体代理网格和衣服网格参数化的试穿方法,该方法可自动将衣服试穿到与衣服的参照人体模型的体型或拓扑不一样的人体模型身上,试穿后的衣服可以被展平以进行仿真、制作等后续处理。  该方法首先分别为参照人体模型和给定的目标人体模型生成代理网格,接着基于参照人体模型的代理网格对衣服网格进行参数化,得到一个参数化数据集,该数据集独立于参照人体模型的体型和拓扑结构,并可以保存到磁盘文件中以方便重复利用和网络传输;最后通过解码该数据集到目标人体模型的代理网格就可以得到一件与目标人体模型大体合身的衣服。代理网格的生成方法是:首先检测人体的五个特征点,并用这些特征点将人体分割为六个部分,然后分别为每个部分生成子代理网格,最后将它们组合成完整的人体代理网格。  为了提高试穿质量,本文对解码后的衣服网格做了一些优化;通过使用参数化数据集中的形状特征向量集对衣服网格的形状进行迭代约束来消除衣服网格局部区域的扭曲现象,另外基于人体有向距离场来消除衣服网格与目标人体网格之间的穿透现象;为了展平最终试穿后的衣服网格,这里使用基于能量最小化的展平方法,其基本思想是首先获得一个不太精确的初始展平网格,然后基于该网格构造一个质点-弹簧系统,最后迭代地释放该网格的能量来进行优化,当其能量达到预设的能量最小值时,就可以获得一个精确的展平网格。  本文的试穿方法效率较高而且易于实现,试穿后的衣服可以较好地保留其原始的类型特征,对于虚拟服装设计与虚拟试衣等应用具有一定的参考价值。
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