CN101311968B - 一种虚拟人台的应用方法 - Google Patents

Abstract

一种虚拟人台的应用方法，所述虚拟人台由至少100个截面及分别表征各个截面的40—70个型值点构成，所述人台数据的文件格式是CAD软件所定义的实体数据和VRML格式文件，应用方法包括：确定应用对象的父、母亲籍贯、出生地及其本人的出生地，确让可应用虚拟人台的地区体型；确定应用对象年龄段；对照CAD软件定义的人台实体数据和VRML格式文件，输入应用对象的体型数据，再次确认可应用虚拟人台。由此，可以在短时间内大幅度提高研究精度，并根据不同的地区、年龄段为服装生产的合体性、服装规格标准的制订、服装功能研究分析、精确的人体数据测量提供依据。

Description

一种虚拟人台的应用方法

技术领域

本发明涉及一种虚拟人台的应用方法，具体地说，本发明涉及一种基于实测人群体型的虚拟人台的应用方法，所述应用方法用于服装用实体人台的制作、服装虚拟试衣及服装虚拟立体裁剪等。

背景技术

虚拟人数据集在医学、航天、航空、影视制作乃至军事等领域都有着广泛的应用价值，例如，南方医科大学现正尝试将虚拟人数据集运用于美容整形。因为，现阶段做美容整形手术，要术后才知整形是否成功。引进虚拟人数据库后，整形医生可以先在电脑操纵的“虚拟人”脸上“动刀”，试验成功后，才进行手术。

又如，“中国虚拟人男一号”在南方医科大学构建成功。“中国虚拟人男一号”系用精密切削刀将尸体横向切削成零点二毫米薄片，每切下一片，就用高效数码相机和扫描仪拍照，然后转化为数据，输入电脑，最后由电脑合成三维的立体人类生理结构。“虚拟人”没有感觉和思想，但生物数据和人相同。

上述由人体解剖形成的虚拟人具有的生物数据主要用于医学、航天、航空、影视制作乃至军事等领域。但由于所述虚拟人仅仅是基于单个人体，而并不是基于不同地区、年龄段的实测人群体型所构建的虚拟人，且其数据偏于生物数据，因此无法应用于服装等领域。

另一方面，目前的服装用人台生产技术采用雕塑实体的方法。雕塑实体人台，既不能提供具实的设计稿，亦不能短时间内形成符合实测体型的人台实体，更不用说应用于对不同地区、年龄段的实测人群体型的服装虚拟试衣及服装虚拟立体裁剪。因为，应用于不同地区、年龄段的实测人群体型的服装等领域的虚拟人，或者虚拟人台必须具有以下功能或作用：

1、为服装生产的合体性提供依据。无论是服装批量生产商还是个体制作者，要生产出舒适合体的服装，都必须以对目标消费者的人体计测为基础，从而适合人体的生长、静态或日常运动时的变化。

2、为标准人台设计提供依据。标准人台是简化和美化了的人体，常用于服装立体裁剪、商品检查或服装展示。人台的尺寸设计必须建立在大量的对实际人体各部位计测数值的统计和处理的基础上，才具有实用意义。

3、为服装规格标准的制订提供依据。通过大范围的人体计测，将所得数据进行整理、分析，是制订正确、合理的服装规格标准的必要前提。

4、为服装功能研究分析提供依据。在服装教育和科研中，经常会涉及到服装对人体体表的压迫度、体表温度与透气性关系、伴随运动产生的体型变化及皮肤的伸缩、偏位等方面的研究，因此必须进行精确的人体数据测量。

为此，国际服装业界都充分利用知识化和信息化这一先进生产力，在服装产品形成的各个环节进行技术创新。目前，国际上采用服装CIMS系统以改变服装企业传统的设计方式、制造方式、营销方式和经营模式，集CAD、PDM(服装设计信息管理)、CAPP(服装工艺信息管理)、CAM(服装设计结果输出)和企业管理、营销网络为一体，实现快速反应。

三维人体测量系统具有扫描时间短，精确度高、测量部位多等多种优于传统测量技术和工具的特点。三维测量的数据可直接用于服装CAD设计软件，对人体进行度身定制。三维服装CAD设计是建立在人体测量获得的人台或人体模型基础之上的，通过交互式立体设计(在人模上用线勾勒出服装的外形和结构线)，配合相应软件生成二维的服装样板片。度身定制系统MTM是将服装产品重组以及服装生产过程重组转化为批量生产。通过三维测量系统获得的客户尺码数据，由电子订单网上传输到生产的CAD系统，系统根据相应的尺码数据和客户对服装款式的要求(放松量、长度、宽度等方面的数据)，在样板库中找到相应的匹配样板，最终进行系统的快速生产。

人台是服装设计与生产的基本工具，基于实测人群体型形态和细部尺寸的人台是人台生产厂家研究的目标。目前的人台生产技术采用雕塑实体的方法，既不能提供具实的设计稿，亦不能短时间内形成符合实测体型的人台实体。而且，所述实体人台无法提高研究精度，也无法分地区、年龄段选择足够的样本。另外，测量方法使用直接测量法，无法为服装生产的合体性提供依据，无法为服装规格标准的制订提供依据，更无法为服装功能研究分析提供依据和精确的人体数据测量，及为建立适应我国国民体型的原型提供依据。

本发明者发现：运用人体测量技术(接触法)和非接触式三维人体测量技术、三维人体体型数据处理技术及计算机图形处理技术，对人体进行计测，使用预处理后人体模型的点云数据进行标准化，可提供一种中华虚拟人或虚拟人台，满足上述要求。

据此，本申请人的发明名称为“一种基于实测人群体型的虚拟人台的建立方法及虚拟人台”的发明专利申请提供了一种适合本国国民体格的虚拟人台原型。

本发明的目的在于：提供一种虚拟人台的应用方法，所述虚拟人台的应用为服装用实体人台的制作、服装虚拟试衣及虚拟立体裁剪等研究或生产领域。

本发明的目的又在于：提供一种中华虚拟人台的应用方法，所述中华虚拟人台的应用为服装用实体人台的制作、服装虚拟试衣、虚拟立体裁剪、人体表层的展平及人体生长规律研究等研究或生产领域。

根据所述虚拟人台或中华虚拟人台的应用方法，运用人体测量技术(接触法)和非接触式三维人体测量技术、三维人体体型数据处理技术及计算机图形处理技术，对中华虚拟人或者虚拟人台进行应用。由此，可以在短时间内大幅度提高研究精度，并根据不同的地区、年龄段为服装生产的合体性、服装规格标准的制订、服装功能研究分析、精确的人体数据测量提供依据。

发明内容

本发明提供一种虚拟人台的应用方法，所述虚拟人台由至少100个截面及分别表征各个截面的40—70个型值点构成，具有点—线—面—体的体型数据，所述虚拟人台取自人体样本实体的躯干部分，所述人台数据的文件格式是CAD软件所定义的实体数据和VRML格式文件，

所述虚拟人台的应用方法包括下述步骤：

确定应用人体对象的父、母亲的籍贯、出生地及应用人体对象本人的出生地，由此，大致确让可应用的虚拟人台的地区中间体型；

确定应用人体对象的年龄段；

对照CAD软件、所定义的实体数据和VRML格式文件，输入应用人体对象的长度、宽度、围度、角度、围厚、局部的高度、间隔等的体型数据，确认其落入何地区的虚拟人台体型数据，找出所确认地区的虚拟人台中间体型的所有体型数据，修正后，进行实体应用。

优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，所述虚拟人台由120—180个截面及分别表征各个截面的50-70个型值点构成。优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，所述长度包括身高和背长；所述宽度包括：前胸宽，后背宽，腰部宽及臀宽；所述围度包括前、后胸围，前、后腰围，前、后腰围，前、后臀围及腋围；所述角度包括：左、右肩倾斜角，颈后、倾角，前、后中心倾角，后臀突倾角，腰上背倾角及肩胛倾角；所述围厚包括：胸围厚，腰围厚，臀围厚，腹部厚及腹臀厚；所述局部的高度包括：胸高、腹部高、脐高、肩峰高、腋高、腰高、膝高、臀高、颈前高及颈椎高；所述间隔包括：颈侧—肩峰、肩峰间隔、前后腋间隔、颈前—前腰、肩峰—茎突，肩峰—衬点，颈侧—后腰等的体型数据。

优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，在步骤3的确认特定应用人体落入何地区的虚拟人台体型数据，其与中间体型数据的允许误差范围分别在：

身高≤2.5cm；胸围≤2cm；腰围≤2cm；颈围≤0.5cm；腹围≤2cm；臀围≤2cm，肩峰—茎突≤0.6cm，肩峰间隔≤0.6cm，颈前—前腰≤0.5cm。

优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，在步骤3的确认应用人体落入何地区的虚拟人台体型数据，其与中间体型数据的允许误差范围落于上述主要允许范围外的场合，可由应用人体的其他次要部位数据与中间体型数据的误差范围来辅助确认，即按其与主要部位数据的回归系数及主要部位数据的误差范围，进行相关性分析来确定。设：

应用人体其他次要部位数据＝A×应用人体主要部位数据+B，

应用人体其他次要部位数据与相关中间体型数据的误差范围＝A×应用人体主要部位数据与相关中间体型数据的误差范围，

A为回归系数，运用统计分析软件SPSS，进行统计分析，由此确定各部位数据间的相互关联性。A取值范围为0～1，A取值越大说明变量的相关性越强。

例如：从相关分析结果可知，人体长度方向的尺寸数据与人体身高相关性很强。人体围度方向的尺寸数据与人体的胸围的相关性很强。因此对于次要部位的数据可以用主要部位去表达。表达式成为回归式，通过回归分析得到。

回归分析：由上述可知，围度方向与人体胸围相关性强，因此对于应用人体次要部位数据，如其前胸宽可以用胸围的回归式进行表示。即应用人体前胸宽＝A×应用人体胸围+B。其中A和B通过前胸宽与胸围之间的一元回归分析得到。

例如：设应用人体前胸宽＝A×应用人体胸围+B，A为回归系数，运用统计分析软件SPSS进行统计分析，则应用人体的前胸宽与其相关的，即前胸宽的中间体型数据的误差范围为：A×应用人体胸围的误差范围，如A＝0.25，则应用人体前胸宽误差范围为0.5。

如果，应用人体其他次要部位数据与相关中间体型数据的误差范围有3个以上落入许可范围，则可考虑主要部位数据也采纳相关中间体型数据。

上述应用人体其他次要部位与主要部位数据应具有相关性。例如，胸部，腰部，颈部，腹部，臀部等。

同理可得应用人体其它次要部位数据的误差范围，并据此判断是否采纳相关中间体型数据。

优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，其特征在于，在步骤1中确定应用人体对象的父、母亲的籍贯、出生地及应用人体对象本人的出生地时，以父亲的籍贯和出生地为主要考虑因数。

优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，其特征在于，在步骤1中确定应用人体对象的父、母亲的籍贯、出生地及应用人体对象本人的出生地时，以母亲的籍贯和出生地为主要考虑因数。

优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，其特征在于，步骤4的实体应用系在CAD平台下，转换成CAD软件运行环境下的多面网格数据实体，用于实体人台的制作、服装虚拟试衣及服装虚拟立体裁剪。

优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，其特征在于，步骤4的实体应用系在CAD平台下，通过3dMax软件可以导出或保存成VRML文件、3ds文件等三维模型文件，用于实体人台的制作、服装虚拟试衣及服装虚拟立体裁剪。

优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，其特征在于，在实体应用之前，对所确认、转换的数据虚拟人台加以修正。

优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，其特征在于，所述实体人台的制作步骤为：

1.数据格式的转换

(1)将虚拟人台实体(CAD或AutoCAD下自定义的实体，图1(a))，通过转换接口，转换成CAD或AutoCAD下的多面网格实体(图1(b))。

(2)将CAD或CAD或AutoCAD下的多面网格实体导入到3dMax软件中，通过3dMax软件可以将人台的实体造型，转存成多种格式的文件。典型的有*.max，*.3ds，*.vrl文件格式。

2.利用塑模设备进行模型的实样输出。

优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，所述服装虚拟试衣过程如下：

(a)三维点云数据的导出：通过虚拟人台的转换接口直接转成人体体表的三维点云数据。

(b)Vrml、3ds等通用三维模型文件格式转出：

2.截面数据的导出：

1)水平方向的额状断面：在CAD或AutoCAD下对虚拟人台实体使用“explode(分解)”命令。即可将虚拟人台打散成各部位额状断面，为胸围、腰围、臀围的截面俯视形态，断面通过样条曲线拟合获得。

2)垂直方向的矢状截面及任意角度截面：在CAD或AutoCAD下开发了虚拟人台任意角度截面提取的功能接口，使用该接口只需输入空间中互不相等的三点坐标，即可获得该三点构成的平面与虚拟人台相交的截面形态，并以样条曲线拟合出来。

优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，所述服装虚拟立体裁剪过程如下：

1)数据的导出：

(a)三维点云数据的导出：通过虚拟人台的转换接口直接转成人体体表的三维点云数据。

(b)Vrml、3ds等通用三维模型文件格式转出：

(c)人台各截面数据的导出：

1)水平方向的额状断面：在CAD或AutoCAD下对虚拟人台实体使用“explode(分解)”命令。即可将虚拟人台打散成各部位额状断面，为胸围、腰围、臀围的截面俯视形态，断面通过样条曲线拟合获得。

2)垂直方向的矢状截面及任意角度截面：在AutoCAD下开发了虚拟人台任意角度截面提取的功能接口，使用该接口只需输入空间中互不相等的三点坐标，即可获得该三点构成的平面与虚拟人台相交的截面形态，并以样条曲线拟合出来；

人体表层的展平，将人体表层的相邻三点，近似成平面的基本三角网格面，然后将这些三角面按照空间中的次序关系，排列在同一平面上，即为立体形态的展平，成为裁剪模片。

优选的是，根据本发明的虚拟人台的应用方法，所述人台数据的文件格式是CAD或AutoCAD软件所定义的实体数据和VRML格式文件。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，在确定测体项目时，如胸围、腰围、臀围等测定项目的名称、术语、测量方法等方面都严格遵守最新国家标准GB/T5703-1999《用于技术设计的人体测量基础项目》的有关规定和国际标准IS03635(Size Designation of Clothes Definitions and Body Measurement Procedure)。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，可能采取的主要部位以及容许最大绝对误差和从历史资料获得的标准差数据如下：

 

部位	最大允许误差Δ(cm)	标准差σ(cm)	σ/Δ
				身高	1.0	6.2	6.2
胸围	1.5	5.5	3.7
				腰围	1.0	6.7	6.7
臀围	1.5	5.2	3.5
				颈前—前腰	0.4	2.3	6.6
颈后—后腰	0.4	2.2	6.3

以σ/Δ的数值可知，腰围的精度相对要求较高，因而主要考虑腰围，若对于腰围的精度能够满足要求，则其它指标的精度也能得到满足。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，所述静态人体测量采用的测量仪器为马丁(Martin)测量仪。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，按20—30岁，30—40岁及40—50岁三年龄段进行分类。其主要原因为：人体测量成本和客观条件的限制，人体生长规律的原因，服装市场的原因等。

当然，其他年龄段也可以按相同的方法进行虚拟人台的应用，从理论上来说，人台的应用方法不受地区或年龄段的影响，适用于任意地区，任意年龄段。

选择进行三维测量的样本在体型的形态上要与所建立地区、年龄段人群的中间体型接近。反映到静态测量的尺寸上，所选样本的各部位尺寸，要尽可能接近与相应中间体的部位尺寸。例如：要建立虚拟人台的直接测量得到的中间体胸围尺寸为92cm，则在选择三维测量的样本时，所选样本的胸围尺寸应尽可能接近92cm。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，其特征在于，所述虚拟人台分华北东北、华东、华中、西北、西南、两广福建六个自然区域。

根据本发明的虚拟人台的建立方法，所述虚拟人台的直接应用分20-30岁，30-40岁及40-50岁三个年龄段。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，所述静态测量的一元数据应用的部位包括：人体的长度、围度、角度部位……等。例如：

长度方向：身高：170.23cm，背长：43.12cm等

围度方向：胸围：92.00cm，腰围：76.25cm等

角度方向：肩斜角：22.3度等

所测得的数据即为人体各部位的实际测量值。表征方法即为：部位+测量数据+单位。测量的数据的精度范围由仪器精度确定，在仪器的精度下再估读一位。

更具体地，由于本研究主要应用于服装研究领域，所以在测量部位上选择了66个，66个应用部位已完全能满足中华人体体型的服装研究的需要。

更具体的测量部位见下表(测量时数据记录使用表)：分别为：

 

1	身高		34	胸宽
						2	体重		35	腰部宽
3	头围		36	臀宽
						4	颈围		37	胸围厚
5	胸围		38	前后腋间隔
						6	前胸围		39	腰围厚
7	后胸围		40	臀部厚
						8	乳头间距		41	腹部厚
9	前胸宽		42	前后中心距
						10	后背宽		43	腹臀厚
11	颈侧—肩峰		44	颈侧点间隔
						12	肩峰间隔		45	左肩倾斜角
13	腰围		46	右肩倾斜角
						14	前腰围		47	颈后倾角
15	后腰围		48	颈侧倾角
						16	腹围		49	前中心倾角
17	臀围		50	后中心倾角
						18	前臀围		51	后臀突倾角
19	后臀围		52	肩胛倾角
						20	腋围		53	腰上背倾角
21	上臂围		54	颈前高

 

22	小臂围		55	胸高
						23	颈前—前腰		56	腹部高
24	背长		57	脐高
						25	肩峰—茎突		58	肩峰高
26	肩峰—衬点		59	腋高
						27	手掌长		60	腰高
28	总档围		61	膝高
						29	大腿围		62	颈椎高
30	小腿围		63	臀高
						31	脚长		64	股下长
32	颈侧—前腰		65	手臂前倾
						33	颈侧—后腰		66	坐姿腰高

中间体型数据即是平均数据。例如：华东地区20—30年龄段男子中间体的胸围数据，就是该地区，该年龄段所有样本的胸围实际测量值之和再除以样本数。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，通过扫描仪相应的软件BMS(BodyMeasure System)，导出人体的三维模型文件。，所述三维非接触式人体测量数据的文件的格式是VRML格式文件。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，对所述三维非接触式人体测量数据，即，点—线—面—体的体型数据所作的预处理，包括去除或修正失真的数据点、标识特征截面、对称处理、截面细分等处理过程。

本发明的虚拟人台由于是在AutoCAD平台下开发工具实现的，因此其成品人台的数据格式为AutoCAD(软件)下自定义的一种实体。但我们提供了AutoCAD软件下数据格式的转换接口，在AutoCAD下可以转换成“多面网格”实体。转换成“多面网格”实体后就能很容易的转换成其他格式的数据文件。例如：通过3dMax软件可以导入AutoCAD文件(*.dwg)中的“多面网格”实体(虚拟人台)，然后可以导出或保存成：VRML文件、3ds文件等等三维模型文件。也可通过相关设备进行人台的实体输出，由虚拟人台变成真正的实体人台。

根据上述可知，该虚拟人台可转换成多种格式，便于数据的交换，当然在不同软件中打开也就可以进行不同格式的显示，还可以实样输出。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，该方法使用于所有地区、所有年龄段人群的虚拟人台建立。其虚拟人台应用方法不受区域或年龄段的影响和限制，由于建成的虚拟人台的数据的表征上也是相同的。不同的在于虚拟人台应用过程中使用的数据是不同的。

本发明方法不受性别影响和限制。可以用于建立男、女各种虚拟人台的应用。不同之处在于，所应用人台的数据，即应用的人台形态不一样。其数据格式和表征方法以及建立方法均一样。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，在服装制作中使用的人台，常用的为上身人台和下身人台，上身人台主要是人体的裆部至头部部分，用于制作上装，通常不包括手臂部分。下身人台主要是人体的腰部至脚踝部。用于制作下装。本专利方法用于制作最常用的上身人台。

对于服装制作而言，人体上肢没有制作人台的必要。下肢部分由于制作下装的需要，因此有必要应用人台。在今后的服装研究领域，随着计算机技术的发展，全身的人台(包括躯干和四肢)将是发展趋势。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，由[TC2]三维人体扫描仪扫描后得到的数据是人体的模型文件。该模型文件已通过[TC2]三维人体扫描仪的BMS软件的处理，已经人体按特征进行了分割，即将人体分成了躯干、上肢、下肢部分。

从而，根据本发明的虚拟人台的应用方法，其所述虚拟人台可在CAD平台下开发实现，其成品人台的数据格式为CAD软件下自定义的一种实体。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，所述虚拟人台具有在CAD平台下的数据格式的转换接口，在CAD平台下可以转换成“多面网格”数据实体。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，所述虚拟人台在CAD平台下，通过3dMax软件可以导出或保存成：VRML文件、3ds文件等等三维模型文件。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，所述虚拟人台在CAD平台下，可通过相关设备进行人台的实体输出，由虚拟人台变成真正的实体人台。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，CAD软件为AutoCAD软件。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，可以在短时间内形成符合实测体型的人台实体；所述实体人台可大幅度提高研究精度；并根据不同的地区、年龄段选择足够的样本。

根据本发明的虚拟人台的应用方法，可以为服装生产的合体性提供依据，同时为服装规格标准的制订、服装功能研究分析、精确的人体数据测量及为建立适应我国国民体型的原型提供依据。

附图的简单说明

图1为虚拟人台数据格式的转换。图1(A)为虚拟人台实体，图1(B)为多面网格实体(mesh)，图1(C)为真实感图形(opengl渲染)。

图2所示为虚拟人台的额状截面。

图3所示为虚拟人台的矢状截面。

图4所示虚拟人台的任意角度截面

图5所示为人台表层的展平。

图6所示为用曲线拟合截面后建立的自定义实体。

图7所示为标准化后虚拟人台。

图8所示为虚拟人向点云数据的转换。

图中，1表示腰围截面，2表示胸围截面，3表示臀围截面，4表示过中心的矢状，5表示过BP的矢状，6，7分别表示过任意角度截面，8表示前半身，9表示后半身。

具体实施方式

实施例1

一种虚拟人台的应用方法

所述虚拟人台由120—180个截面及分别表征各个截面的60个型值点构成，具有点—线—面—体的体型数据，所述虚拟人台取自人体样本实体的躯干部分，所述人台数据的文件格式是AutoCAD下定义的实体数据和VRML格式文件，

所述虚拟人台的应用方法包括下述步骤：

确定应用人体对象的父、母亲的籍贯、出生地及应用人体对象本人的出生地和生长地，由此，大致确让可应用的虚拟人台的地区中间体型；

确定应用人体对象的年龄段；

对照AutoCAD下定义的实体数据和VRML格式文件，输入应用人体对象的各部位的长度、宽度、围度、角度、围厚、局部的高度、间隔等的体型数据，确认其落入何地区的虚拟人台体型数据，其主要部位允许与中间体型数据的误差范围在：

身高≤2.5cm；胸围≤2cm；腰围≤2cm；颈围≤0.5cm；腹围≤2cm；臀围≤2cm，肩峰—茎突≤0.6cm，肩峰间隔≤0.6cm，颈前—前腰≤0.5cm。

找出所确认地区的虚拟人台中间体型的所有体型数据，修正后进行实体应用。

在步骤3的确认其落入何地区的虚拟人台体型数据，其主要部位数据与中间体型数据的允许误差范围落于上述主要允许范围外的场合，可由其他次要部位数据与中间体型数据的误差范围来辅助确认。

其他次要部位数据与中间体型数据的误差范围，按其与主要部位数据的回归系数及主要部位数据的误差范围，进行相关性分析来确定。设：

其他部位数据与相关中间体型数据的误差范围＝A×主要部位中间体型数据，

确定各部位数据间的相互关联性。

例如：从相关分析结果可知，人体长度方向的尺寸数据与人体身高相关性很强。人体围度方向的尺寸数据与人体的胸围的相关性很强。因此对于次要部位的数据可以用主要部位去表达。表达式成为回归式，通过回归分析得到。

例如，围度方向与人体胸围相关性强，因此对于其他次要部位数据，如前胸宽的尺寸可以用主要部位胸围的回归式进行表示。即应用人体前胸宽＝A×应用人体胸围+B。

例如：设应用人体前胸宽＝A×应用人体胸围+B，则A为回归系数，A取值越大说明变量间的相关性越强。

运用统计分析软件SPSS，进行统计分析，B在运用统计分析软件SPSS进行统计分析时抵消。则应用人体前胸宽的误差范围为：

应用人体前胸宽与中间体型数据的误差范围＝A×应用人体胸围与中间体型数据的的误差范围，

A为回归系数，为0—1的范围。此处，A＝0.25，而B在运用统计分析软件SPSS进行统计分析时，抵消。则前胸宽误差范围为0.5。

同理得其它次要部位数据与中间体型数据的误差范围。

根据本实施例在步骤1中确定应用人体对象的父、母亲的籍贯、出生地及应用人体对象本人的出生地时，以父亲的籍贯和出生地为主要考虑因数。

根据本实施例在步骤1中确定应用人体对象的父、母亲的籍贯、出生地及应用人体对象本人的出生地时，以母亲的籍贯和出生地为主要考虑因数。

根据本实施例步骤4的实体应用系在AutoCAD平台下，转换成AutoCAD下的多面网格数据实体，用于实体人台的制作、服装虚拟试衣及服装虚拟立体裁剪。

根据本实施例步骤4的实体应用系在AutoCAD平台下，通过3dMax软件可以导出或保存成VRML文件、3ds文件等三维模型文件，用于实体人台的制作、服装虚拟试衣及服装虚拟立体裁剪。

实施例2

除了所述虚拟人台由100个截面及分别表征各个截面的50个型值点构成之外，其他如同实施例1。

实施例3服装用实体人台的制作

iii.数据格式的转换

3)将虚拟人台实体(AutoCAD下自定义的实体，图1(a))，通过转换接口，转换成AutoCAD下多面网格实体(图1(b))。

4)将AutoCAD下的多面网格实体导入到3dMax软件中，通过3dMax软件可以将人台的实体造型，转存成多种格式的文件。典型的有*.max，*.3ds，*.vrl文件格式。

iv.利用塑模设备进行模型的实样输出。

5)根据需要可进行各种比例的实体模型输出。

i.对输出的实体人体根据服装用人台需要进行必要修正。

ii.将修正后人台作成人台生产模具。

实施例4服装虚拟试衣

对于服装虚拟试衣领域的应用，主要是所使用的人台实体数据的应用，即将本虚拟人台的数据导入虚拟试衣系统，或直接在本虚拟人台基础上开发虚拟试衣系统。主要还是人体三维数据的应用。下面以数据导出为例说明应用方法与步骤。

1)数据的导出：

D.三维点云数据的导出：通过虚拟人台的转换接口直接转成人体体表的三维点云数据。

E.Vrml、3ds等通用三维模型文件格式转出：同“在服装用实体人台的制作方面的应用”中的步骤1。

F.人台各截面数据的导出：

人台的截面是指空间中任意角度的平面与人台相交后，所得到的人台表面构成的平面的形状。对于服装应用研究来说，水平方向的额状截面和竖直方向的矢状断面是研究人体体型的重要数据。

1)额状断面：在AutoCAD下对虚拟人台实体使用“explode”命令。即可将虚拟人台打散成各部位额状断面。如图2所示，为胸围、腰围、臀围的截面俯视形态，断面通过样条曲线拟合获得。

2)矢状截面及任意角度截面：在AutoCAD下开发了虚拟人台任意角度截面提取的功能接口，使用该接口只需输入空间中互不相等的三点坐标，即可获得该三点构成的平面与虚拟人台相交的截面形态，并以样条曲线拟合出来。(图3，4)

实施例5虚拟立体裁剪

人台是立体裁剪的重要工具，对与虚拟立体裁剪来说，就需要有一个符合实际人体体型的虚拟人台。本虚拟人台满足虚拟立体裁剪的要求。本虚拟人台数据可通过“服装虚拟试衣应用”中数据导出方法进行数据的导出。具体方法步骤参考“服装虚拟试衣应用”；

实施例6人体表层的展平

服装可以说是人体的第二层皮肤，因此人体表层的平面形态可以看作服装结构的基础。但是在实际中不可能将人体的皮肤从活体上剥离下来。同时皮肤是有弹性的，即使展平误差也很大。传统的方法就是采用石膏法得到人体表层的形态。即将石膏附在人体表面，定型后取出。石膏法操作上难度大、误差也大；附上石膏的同时，皮肤已经发生变形；同时可重复性不强。针对传统方法的这些缺点，可以在虚拟人台上进行人体表层的展平。

展平的原理即将人体表层的相邻三点，近似成平面的基本三角网格面。然后将这些三角面按照空间中的次序关系，排列在同一平面上，即为立体形态的展平。

通过展平后的形体可以研究定量人体与服装的关系，以及不同地区、不同年龄段人体的差异性。

b)人体生长规律研究(基于三维形体数据的分析研究)。

通过对人人台各截面形态的分析，以及人体表层展平后平面形态进行分析。可研究人体的生长规律，以及不同年龄阶段体型的差异性，及差异的程度。通过这种虚拟人体，不仅可以进行定性研究，还可以定量的分析。

Claims (10)

1.一种虚拟人台的应用方法，包括取自人体样本实体的虚拟人台范本数据库，所述虚拟人台由至少100个截面及分别表征各个截面的40-70个型值点构成，具有点-线-面-体的体型数据，所述的虚拟人台范本数据库为运用接触式和/或非接触式三维人体测量技术所得到的、按出生地域、年龄段和/或性别划分的三维人体体型数据，其特征是：

所述虚拟人台的应用方法包括下述步骤：

1)确定拟应用人体对象的出生地域、年龄段和/或性别；

2)输入拟欲应用人体对象的长度、宽度、围度、围厚、局部的高度、间隔的体型数据，确认其落入何地区的虚拟人台体型数据；

3)从虚拟人台范本数据库中找出所确认地区的虚拟人台中间体型的所有体型数据；

4)对虚拟人台中间体型的所有体型数据进行预处理；

5)将经过预处理的虚拟人台中间体型的所有体型数据转换成计算机软件可识别的“多面网格”实体，得到需要的虚拟人台的三维模型文件；

6)对所述的“多面网格”实体做各种截面的截取，得到虚拟人台各种截面的数据，

7)将虚拟人台各种截面的数据导出，应用于实体人台的制作、服装虚拟试衣、服装虚拟立体裁剪、人体表层的展平或人体生长规律的研究。

2.按照权利要求1所述的虚拟人台的应用方法，其特征是所述的预处理，包括去除或修正失真的数据点、标识特征截面、对称处理和/或截面细分。

3.按照权利要求1所述的虚拟人台的应用方法，其特征是所述体型数据转换成计算机软件可识别的“多面网格”实体的过程，通过计算机CAD软件来实现；所述的三维模型文件，通过计算机3dMax软件来生成。

4.按照权利要求1所述的虚拟人台的应用方法，其特征是所述的实体人台的制作，包括将所述“多面网格”实体各截面的数据导出，根据需要按比例进行实体模型输出，对输出的实体人体根据服装用人台需要进行必要修正，采用塑模设备进行虚拟人台模型的实体输出，将虚拟人台模型实体化，做成实体人台生产模具，由虚拟人台变成真正的实体人台。

5.按照权利要求1所述的虚拟人台的应用方法，其特征是所述的服装虚拟试衣和 /或服装虚拟立体裁剪，包括将所述“多面网格”实体各截面的数据导出，构成虚拟人台转成人体体表的三维点云数据，将三维点云数据导入虚拟试衣系统，或直接在本虚拟人台基础上开发虚拟试衣系统。

6.按照权利要求1所述的虚拟人台的应用方法，其特征是所述的各截面数据，包括水平方向的额状截面、竖直方向的矢状断面或任意角度的截面的数据，其通过空间中互不相等的三点坐标所构成的平面与虚拟人台相交的截面形态来，并以样条曲线拟合的形式来表示。

7.按照权利要求6所述的虚拟人台的应用方法，其特征是所述水平方向的额状截面为胸围、腰围、臀围的截面俯视形态，其通过将虚拟人台分解/打散成各指定部位的水平额状断面，所述的断面通过样条曲线拟合获得。

8.按照权利要求6所述的虚拟人台的应用方法，其特征是所述竖直方向的矢状断面或任意角度的截面，通过输入空间中互不相等的三点坐标，来获得该三点构成的平面与虚拟人台相交的截面形态，并以样条曲线拟合出来。

9.按照权利要求1所述的虚拟人台的应用方法，其特征是所述人体表层的展平，包括将“多面网格”实体应得到的虚拟人台的体表层的相邻三点，近似成平面的基本三角网格面，然后将这些三角面按照空间中的次序关系，排列在同一平面上，得到虚拟人台体表层立体形态在同一平面上的展平。

10.按照权利要求1所述的虚拟人台的应用方法，其特征是所述人体生长规律的研究，包括通过对人台各截面形态和/或人体表层展平后平面形态进行分析，来研究人体的生长规律和/或不同年龄阶段体型的差异性及差异的程度，并作定性和/或定量的分析。 

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