CN101933021A - 穿着模拟装置和模拟程序以及模拟方法 - Google Patents

Abstract

在设计后的假想服装上生成多个质点，通过作用于质点间的弹力及作用于人体模型和质点间的力，模拟多个质点的稳定状态。在显示器中显示模拟结果，设计被变更时，变更弹力为0的距离，根据模拟结果再次模拟多个质点的稳定状态。即使变更服装的设计，也能够实时且正确地进行模拟。

Description

穿着模拟装置和模拟程序以及模拟方法

技术领域

本发明涉及穿着模拟，特别是涉及变更服装尺寸时的模拟的高速化。

背景技术

对于由针织品或纺织品构成的服装，研究了模拟向人体穿着的穿着状态的问题。但是服装具有各种尺寸，而且存在设计上的变化。此外，除了适合于标准体型的设计以外，有时为了适合于顾客的实际体型而修正设计。为了应对这些情形，从最初开始重新模拟是不合理的。

对于进行最初的模拟后的设计变更，专利文献1：日本特开2000-242683提出了不重新模拟而近似地求出新设计的穿着状态的方法。专利文献1中，在设计变更时指定服装上的点，根据新设计使该点移动。然后使服装周围部分也同样地移动。

但是除了装上口袋、改变衣领形状等简单的设计上的变化以外，仅通过缩小扩大服装，不能进行逼真的模拟。例如相对于人体模型身片过细时，身片紧贴于人体模型而形成偏瘦的形状。由此开始指定多个作为新身片的轮廓的点而使之相似变形时，虽然身片不紧贴于人体模型，但仍然形成偏瘦的形状。相反，身片相对于人体模型过大时，产生身片与人体模型分离而下垂等不适合的部分。若从该状态使服装仍与原形状相似地缩小，则虽然身片变小，但不适合的部分仍然存在。

专利文献1：日本特开2000-242683

发明内容

本发明的课题是，能够在变更服装的尺寸时进行高速且逼真的模拟。

本发明提供一种穿着模拟装置，其在设计后的假想服装上生成多个质点，通过作用于质点间的弹力及作用于人体模型和质点间的力，模拟所述多个质点的稳定状态，其特征在于，设有：

用户界面，将模拟结果显示于显示器并接受设计变更；及

再次模拟单元，根据变更后的设计变更所述弹力为0的距离，并根据所述模拟结果再次模拟多个质点的稳定状态。

此外，本发明提供一种穿着模拟程序，为了在设计后的假想服装上生成多个质点，通过作用于质点间的弹力及作用于人体模型和质点间的力，模拟所述多个质点的稳定状态，

使穿着模拟装置执行下述步骤：

将模拟结果显示于显示器并接受设计变更的步骤；及

根据变更后的设计变更所述弹力为0的距离，并根据所述模拟结果再次模拟多个质点的稳定状态的再次模拟步骤。

此外，本发明的穿着模拟程序提供一种穿着模拟方法，在设计后的假想服装上生成多个质点，通过作用于质点间的弹力及作用于人体模型和质点间的力，模拟所述多个质点的稳定状态，其特征在于，

将模拟结果显示于显示器并接受用户的设计变更，

根据变更后的设计变更所述弹力为0的距离，并根据所述模拟结果再次模拟多个质点的稳定状态。

优选的是，在所述用户界面中，沿用户指定的位置和方向显示服装的变更部位及该变更部位上的当前尺寸，并且根据用户输入的新尺寸变更包括所述变更部位的衣片的尺寸，

在所述再次模拟单元中，根据变更后的尺寸变更所述弹力为0的距离。

更优选的是，设有用于根据变更后的衣片尺寸输出服装的设计数据的单元。

还优选的是，所述用户界面在表示所述模拟结果的图像上重叠显示所述弹力的分布。

或优选的是，所述用户界面在表示所述模拟结果的图像上重叠显示质点和人体模型的距离的分布。

优选的是，在所述再次模拟单元中，保持所述模拟结果中的质点位置，并从变更了所述弹力为0的距离的状态开始再次模拟。

或优选的是，在所述再次模拟单元中，根据变更后的设计变更所述模拟结果中的质点位置，并且，从变更了所述弹力为0的距离的状态开始再次模拟。

本说明书中，关于模拟装置的记载也直接适于模拟程序及模拟方法，而关于模拟程序的记载也直接适于模拟装置及模拟方法。

发明效果

本发明中，在变更设计时，根据变更前的模拟结果进行再次模拟，因此与从最初开始重新模拟的情况相比，能够在远为缩短的短时间内进行模拟。此外，不是对原来的模拟结果进行相似变形，而是根据新的设计数据进行模拟，因此能够包括服装与人体模型的干涉等而再次模拟。因此，能够进行高速且正确的再次模拟。

此处，若沿用户指定的位置和方向显示服装的变更部位及该变更部位上的当前尺寸，并且根据用户输入的新尺寸变更包括变更部位的衣片尺寸，则能够容易地指定如何变更衣片尺寸。

此处，若根据变更后的衣片尺寸输出服装的设计数据，则能够根据尺寸变更变更服装的设计数据。

此外，若在表示模拟结果的图像上重叠显示弹力的分布，则能够观察服装因与人体模型的干涉而变形的部分位于何处，能够评价穿着感觉。因此设计变更变得容易。

此外，即使在表示模拟结果的图像上重叠显示质点和人体模型的距离的分布，也能够观察服装与人体模型紧贴的部分位于何处，同样能够评价穿着感觉。

在再次模拟单元中，若保持模拟结果中的质点位置，并从变更了弹力为0的距离的状态开始再次模拟，则能够从在质点上作用有较大的力的状态开始模拟。于是在再次模拟中服装较大地变形，因此没有因与人体模型的摩擦而变得不能移动等问题，而自然绉等也从原状态变化到新状态。此外，由于质点通过较大的力而运动，因此能够通过较少的步骤稳定于新状态，并使模拟时间较短。因此，即使对于从最初的模拟结果发生了较大变化的穿着状态，也能够在较短的时间内进行模拟。

相反，若根据变更后的设计变更模拟结果中的质点位置，并且从变更了弹力为0的距离的状态开始再次模拟，则能够在尺寸变更微小的情况等情况下以极少的步骤得到新的稳定状态。因此能够在短时间内模拟新的穿着状态。

附图说明

图1是实施例的穿着模拟装置的框图。

图2是表示实施例的模拟算法的图。

图3是表示实施例的尺寸变更前的模拟结果的图。

图4是表示实施例的尺寸变更输入画面的图。

图5是表示实施例的尺寸变更后的模拟结果的图。

图6是实施例的穿着模拟程序的框图。

标号说明

2穿着模拟装置         4总线                     6显示器        8图像输入部

10指令输入部          12彩色打印机

14网络接口            16存储器                  18程序存储器

20尺寸变更输入接口    24针织设计部

26数据转换部          28图像存储器              30模拟器

31质点生成部          32力学计算部              33多边形生成部

34渲染部              40切断面                  60穿着模拟程序

61质点生成指令        62力学计算指令            63多边形生成指令

64渲染指令            65尺寸变更辅助指令        66质点再次配置指令

67变形显示指令

具体实施方式

以下展示用于实施本发明的最佳实施例。

实施例

图1～图6表示实施例的穿着模拟装置2和穿着模拟程序60。图1中，4是总线，6是彩色显示器，8是图像输入部，此处为记录针，但也可以是鼠标、操纵杆、轨迹球等。10是指令输入部，例如键盘。12是显示设计数据、及模拟图像等的彩色打印机，14是网络接口，16是通用存储器，18是程序存储器，存储模拟程序等。穿着模拟装置2是由具备图形CPU和通用CPU、总线、存储器等的计算机构成的信息处理装置，执行穿着模拟程序60。

尺寸变更输入接口20是用于用户对模拟的服装变更尺寸的接口。24是针织设计部，根据来自图像输入部8等的输入，设计针织服装。此外，设计对象不限于针织服装，也可以是采用纺织品的服装。数据转换部26将针织设计转换为可在横机等上编织的编织数据。28是图像存储器，存储模拟结果等图像数据。

30是模拟器，模拟设计后的服装向人体模型的穿着状态。针织服装具有极其多的线圈，因此若以线圈为单位进行模拟，则不能进行对话性的模拟。因此以代表10～1000个左右的线圈的方式设置质点，以质点为基准进行模拟。质点的生成中，例如将设计数据所对应的假想服装通过网眼等划分为多个部分，例如在网眼的交点处设置质点。对于由纺织品构成的服装，也可对于各衣片分别设置多个质点，以质点单位进行模拟。

质点生成部31在假想服装上生成多个质点。将接近的质点看作彼此通过弹力而结合，弹力也可以包含一次以外的项。生成质点时服装处于松弛状态，在此时的质点间的距离下弹力为0，从此开始使用不管是压缩还是拉伸都作用有弹力的模型。服装的质量分配到各质点，而且在对应于服装材料的摩擦系数下各质点上作用有与人体模型的摩擦。质点生成部31的任务是将设计数据替换为可进行力学模拟的模型，由此使模型的要素为质点。

力学计算部32对于由质点表示的服装模型计算向人体模型的穿着状态。人体模型的形状存储于存储器16等，在力学计算部32中计算作用于各质点的力，模拟其运动。作用的力是质点间的距离变化引起的弹力、重力、及与人体模型的摩擦力。然后直到各质点的位置稳定之前重复进行模拟。质点的配置被三维地确定后，多边形生成部33基于质点的位置生成显示用的多边形。例如在不需要表现各个纱线的情况下，以覆盖服装表面的方式生成多个多边形。在需要表现纱线的情况下，以多边形表现纱线的表面。例如在针织服装的情况下，基于质点的配置确定线圈的配置，对于线圈配置纱线，在纱线的表面生成多边形。渲染部34向生成的多边形的表面映射纹理，实施着色等，将渲染后的图像作为模拟结果显示于显示器中。

图2表示实施例的模拟算法。设计针织服装等服装，由质点生成部生成表示服装的质点。然后在人体模型的周围配置质点。换言之将假想服装穿着于人体模型。通过力学模拟计算质点的稳定位置，生成多边形，实施渲染，将穿着状态显示于显示器6等。

图3表示模拟结果的例子。设计对象的衣服由将身片、右袖及左袖分别在前后分成两部分的、合计6个衣片构成。此外存在前身片和后身片的身长及宽度相同、左右两袖对称等规则。显示中，显示了与服装图像重叠的、作用于质点的弹力的分布。模拟中计算质点间的距离，弹力由距离确定，因此也能够容易地计算作用于质点的弹力。而且，弹力较大的区域是服装因穿着而较大地变形的区域。这种变形因服装与人体模型的干涉等而产生，弹力的分布是服装的变形的分布，显示弹力的分布后，就可知穿着感觉偏瘦的区域。

图3及后述的图5中，由灰色标度将服装内的弹性力的分布与基于三维显示的阴影一起显示，因此，这些变得不易分辨。对于弹力的分布，在颈围最大，在肩线次之，在袖窿周围也作用有较弱的弹力。裉部的阴影不是弹力，是由于该部分变为影子。从图3可知，设计后的服装尺寸大而宽舒。

虽然图3中没有表示，但也可以与模拟图像重叠而显示质点与人体模型的距离的分布。距离小的部分是服装与人体模型紧贴的部分，距离大的部分是服装与人体模型分离的部分。这样处理也能够评价服装的穿着感觉。

接受来自用户的尺寸变更输入。尺寸变更是变更各衣片的身长或宽度等，在筒状衣片的情况下，宽度的两倍是周长。图4中表示尺寸变更的输入例，对于模拟图像用户指定变更尺寸的位置和变更的方向后，如图4所示显示切断面40和例如当前尺寸。该输入意味着在切断面40的高度位置变更身片的周长。而且，变更的数据是周长还是身长，通过例如沿变更尺寸的方向利用图像输入部描画图像、或从键盘指定变更的方向等来指定。指定变更部位的位置和方向后，尺寸变更输入接口20显示变更部位上的当前尺寸。该尺寸可转变为cm(厘米)等单位而以适宜的单位表现。此外，图4表示尺寸变更的输入例，表示与图3不同的服装。

用户从键盘或图像输入部等输入新的尺寸。由此确定变更后的周长及身长等尺寸。图4中在一个部位的高度位置变更身片的周长，由此前身片和后身片均被变更宽度，在指定的高度位置以外身片的宽度也被变更。变更尺寸后，由针织设计部等生成新的设计数据，例如由用户判断为模拟结果良好后输出。对于可由纸版表现的设计，输出新的纸版数据。

图5表示尺寸变更后的服装的穿着状态的模拟结果。该例中，从图3缩短身片的周长、除去裉部的余量并缩小身长。若与尺寸的变更对应而增减质点数量，则模拟时间变长。因此，除了如将尺寸变更例如±20％等那样规则地追加或删除质点就可模拟的情况，不变更质点数量。代替变更质点数量，根据尺寸变更变更质点间的稳定距离。此外，在正确地模拟重力的效果的情况下，也可以根据尺寸变更而变更质点的质量，而且在也变更材料的情况下，也可以变更与人体模型的摩擦系数。接着，基于前一次的模拟结果、例如图3的模拟数据，再次进行力学模拟。也可以根据尺寸的变更程度和变更部位而限制通过模拟变更质点的配置的范围。

再次研究模拟中的初始状态。若从前一次的模拟结果不使质点的位置移动，而仅变更质点间的稳定距离和质量，再次进行模拟，则服装从较大变形的状态迅速转移到稳定状态。该情况下，由于初始时对质点施加有较大的力，因此没有因与人体模型的摩擦而不能变化到自然形状等问题。而对于自然绉，也能够不受变更前的自然绉限制而转移到新的自然绉。因此能够在较短的模拟时间内求出较大的外观变化。因此优选将前一次的模拟结果中的质点位置作为再次模拟中的质点的初始位置。

尺寸变更微小时，不需要进行正式的模拟。因此假定服装根据尺寸变更而三维地发生相似变形等，据此使质点移动。从该状态开始变更质点间的稳定距离及质点的质量而再次模拟时，能够以极少的步骤数得到稳定状态。

图5的例子中，由于减小了尺寸，胸围与人体模型紧贴，裉部的余量也消失。此外，图5的裉部的阴影大部分是影子产生的。如图5所示变更了尺寸的服装与人体模型良好地贴合。设计定制的服装时，量出顾客的体型，转换为人体模型。接着使用已有的设计数据而模拟穿着状态时，变为例如图3所示。由此开始如图4所示变更尺寸而再次进行模拟时，得到图5的结果。如上所述，可评价与顾客的体型对应的穿着状态。即使在执行分级尺寸的情况下，若准备多个人体模型，则也能够客观地评价哪种尺寸的服装适合哪种尺寸的人体模型，因此能够客观地评价哪种尺寸的服装适合哪种体型的顾客。

图6表示实施例的穿着模拟程序60。61是质点生成指令，对于对应于设计数据的假想的服装生成质点，此时也生成质点间的稳定距离及质点间的弹力、质点的质量、质点与人体模型的摩擦系数等。力学计算指令62通过力学计算对于由多个质点构成的服装模拟人体模型穿着时的稳定状态。多边形生成指令63对于由位置稳定的质点确定形状的服装，以覆盖服装表面的方式生成多边形。渲染指令64基于多边形实施渲染，生成三维图像。

尺寸变更辅助指令65解释与尺寸变更相关的用户输入，产生与变更后的尺寸对应的设计数据。质点再次配置指令66在再次模拟前根据变更后的尺寸再次配置质点，但优选不执行质点的再次配置。变形显示指令67根据作用于各质点的弹力或与人体模型的间隔等显示服装的变形。

实施例中对针织服装进行了说明，但对于使用了纺织物的服装也是同样的。此外除了使服装穿着于人体模型之外，还可以使服装穿着于动物、家具、装饰品等。而且，若输出尺寸变更后的设计数据或纸版数据，则在变更尺寸时，不仅得到模拟结果，还得到新的设计数据或纸版数据，较为便利。此外，在图3～图5的显示中，即使在服装的下侧重叠人体模型而显示，也容易在视觉上理解服装相对于人体模型是如何穿着的。

Claims (9)

1.一种穿着模拟装置，在设计后的假想服装上生成多个质点，通过作用于质点间的弹力及作用于人体模型和质点间的力，模拟所述多个质点的稳定状态，其特征在于，设有：

用户界面，将模拟结果显示于显示器并接受设计变更；及

再次模拟单元，根据变更后的设计变更所述弹力为0的距离，并根据所述模拟结果再次模拟多个质点的稳定状态。

2.如权利要求1所述的穿着模拟装置，其特征在于，

在所述用户界面中，沿用户指定的位置和方向显示服装的变更部位和该变更部位上的当前尺寸，并且根据用户输入的新尺寸变更包括所述变更部位的衣片的尺寸，

在所述再次模拟单元中，根据变更后的尺寸变更所述弹力为0的距离。

3.如权利要求2所述的穿着模拟装置，其特征在于，设有用于根据变更后的衣片尺寸输出服装的设计数据的单元。

4.如权利要求2所述的穿着模拟装置，其特征在于，所述用户界面在表示所述模拟结果的图像上重叠显示所述弹力的分布。

5.如权利要求2所述的穿着模拟装置，其特征在于，所述用户界面在表示所述模拟结果的图像上重叠显示质点和人体模型的距离的分布。

6.如权利要求2所述的穿着模拟装置，其特征在于，在所述再次模拟单元中，保持所述模拟结果中的质点位置，并从变更了所述弹力为0的距离的状态开始再次模拟。

7.如权利要求2所述的穿着模拟装置，其特征在于，在所述再次模拟单元中，根据变更后的设计变更所述模拟结果中的质点位置，并且，从变更了所述弹力为0的距离的状态开始再次模拟。

8.一种用于穿着模拟装置的程序，所述穿着模拟装置在设计后的假想服装上生成多个质点，通过作用于质点间的弹力及作用于人体模型和质点间的力，模拟所述多个质点的稳定状态，

使所述穿着模拟装置执行下述步骤：

将模拟结果显示于显示器并接受设计变更的步骤；及

根据变更后的设计变更所述弹力为0的距离，并根据所述模拟结果再次模拟多个质点的稳定状态的再次模拟步骤。

9.一种穿着模拟方法，在设计后的假想服装上生成多个质点，通过作用于质点间的弹力及作用于人体模型和质点间的力，模拟所述多个质点的稳定状态，其特征在于，

将模拟结果显示于显示器并接受用户的设计变更，

根据变更后的设计变更所述弹力为0的距离，并根据所述模拟结果再次模拟多个质点的稳定状态。

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