CN102298797A - 三维虚拟试衣的方法、装置及系统 - Google Patents

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钟志诚
温昌明
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本发明揭示了一种三维虚拟试衣的方法、装置及系统。该方法可包括步骤：扫描人体三维参数，并获取人体头部图像以及捕捉人体动作；根据人体三维参数调取人体模型；将人体头部图像与所述人体模型结合，进行试穿。本发明将试衣者的头部图像与人体模型相结合，使得试衣者更具有真实感觉。同时，由于上述人体模型为三维模型，且在试衣者试衣服的过程中通过上述第二摄像头及时捕捉人体动作，因此可将试衣者在三维空间所做的试穿动作以及展示动作实时、全面地展现。

Description

三维虚拟试衣的方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及到虚拟试衣技术，特别涉及到一种三维虚拟试衣的方法、装置及系统。
背景技术
现有的三维虚拟试衣技术通常是通过设置虚拟模特，并在模特上设置服饰实现。比如游戏中的应用等。
由于体感技术的欠缺，使得现有的试衣技术中虚拟模特并未与真实的人体有效关联，在试衣过程中虚拟模特与服饰无法完全吻合，服饰可能变形。比如当顾客试穿衣服时，希望全方位观察试穿效果，而现有技术无法达到；并且在试穿过程中，顾客可能移动身体观察不同方位的试穿效果，现有技术中衣服可能不能准确跟随顾客身体的移动，严重影响试穿效果。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种三维虚拟试衣的方法，使试穿服饰与虚拟模特高度吻合，提升试穿效果。
本发明提出一种三维虚拟试衣的方法，包括步骤：
扫描人体三维参数，并获取人体头部图像以及捕捉人体动作；
根据人体三维参数调取人体模型；
将人体头部图像与所述人体模型结合，进行试穿。
优选地，所述三维参数包括：
骨骼关节、身高以及体型参数。
优选地，所述进行试穿的步骤后还包括：
展示人体头部图像与人体模型结合后的试穿效果。
优选地，所述获取人体头部图像以及捕捉人体动作的步骤具体包括：
通过第一摄像头获取人体头部图像，以及通过第二摄像头获取深度数据。
优选地，所述深度数据包括：
人体至第二摄像头的距离数据以及骨骼关节的动作数据。
本发明还提出一种三维虚拟试衣的装置，包括：
数据获取单元，用于扫描人体三维参数，并获取人体头部图像以及捕捉人体动作；
模型调取单元，用于根据人体三维参数调取人体模型；
模型结合单元，用于将人体头部图像与所述人体模型结合，进行试穿。
优选地，所述装置还包括：
试穿展示单元，用于展示人体头部图像与人体模型结合后的试穿效果。
优选地，所述数据获取单元具体用于：
通过第一摄像头获取人体头部图像，以及通过第二摄像头获取深度数据。
本发明又提出一种三维虚拟试衣的系统，包括：第一摄像头、第二摄像头以及三维虚拟试衣的装置；所述三维虚拟试衣的装置包括：
数据获取单元，用于通过第一摄像头获取人体头部图像，以及通过第二摄像头获取深度数据以及人体三维参数；
模型调取单元，用于根据人体三维参数调取人体模型；
模型结合单元，用于将人体头部图像与所述人体模型结合，进行试穿。
优选地，所述装置还包括：
试穿展示单元，用于展示人体头部图像与人体模型结合后的试穿效果。
本发明通过将试衣者的头部图像与人体模型相结合，使得试衣者更具有真实感觉。同时，由于上述人体模型为三维模型，且在试衣者试衣服的过程中通过上述第二摄像头及时捕捉人体动作，因此可将试衣者在三维空间所做的试穿动作以及展示动作实时、全面地展现。
附图说明
图1是本发明一种三维虚拟试衣的方法一实施例中的步骤流程示意图；
图2是本发明一种三维虚拟试衣的方法一实施例中的另一步骤流程示意图；
图3是本发明一种三维虚拟试衣的装置一实施例中的结构示意图；
图4是本发明一种三维虚拟试衣的装置一实施例中的另一结构示意图；
图5是本发明一种三维虚拟试衣的系统一实施例中的结构示意图；
图6是本发明一种三维虚拟试衣的系统一实施例中的另一结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，提出本发明一种三维虚拟试衣的方法的一实施例。该方法可包括：
步骤S10、扫描人体三维参数，并获取人体头部图像以及捕捉人体动作；
步骤S11、根据人体三维参数调取人体模型；
步骤S12、将人体头部图像与上述人体模型结合，进行试穿。
在进行三维虚拟试衣前，首先需要获取试衣者必要的人体三维参数，以便于对试衣者进行更真实的虚拟。上述三维参数包括：骨骼关节、身高以及体型参数等体现人体三维特征的参数，方便取得相接近的虚拟的人体模型。同时，还需获取人体头部图像以及捕捉人体动作等。该获取人体头部图像是为使人体模型更加逼真，更具亲切感；该捕捉人体动作是为将虚拟的人体模特与当前试衣者动作相一致，提升试衣效果。上述人体三维参数可通过多种方式获取。比如使用Microsoft的“Kinect”体感设备或者人体三维扫描仪器获取等。
上述步骤S10具体包括：通过第一摄像头获取人体头部图像，以及通过第二摄像头获取深度数据。
本实施例中至少设置两个摄像头，即第一摄像头以及第二摄像头。该第一摄像头可用于摄取试衣者的人体头部图像；该第二摄像头可获取试衣者人体的深度数据。上述深度数据包括：人体至第二摄像头的距离数据以及骨骼关节的动作数据等。根据该深度数据可获取试衣者的空间坐标，从而可构建人体模型的对应坐标，由于本实施例中的虚拟试衣是将衣服与人体模型的骨骼关联，则可通过骨骼关节之间坐标的位移而绑定内置的虚拟模型人体动作。因此，可通过获取试衣者的深度数据估算人体三维参数，从而可捕捉试衣者的人体动作。
可预先制造海量的人体模型，形成人体模型的数据库。在进行虚拟试衣时，可根据扫描的上述人体三维参数从该人体模型的数据库中，调取与该人体三维参数最接近的人体模型。然后，再将该人体模型与获取的试衣者的人体头部图像进行结合，使虚拟的人体模型具有试衣者的头部样貌，虚拟形象更逼真。由于一个可渲染的三维模型主要由两部分构成，即模型网络(顶点和三角面)以及纹理贴图(将二维图像根据UV坐标贴在三维模型上)，上述“结合”是指，将试衣者的面部图像(视频截获的)经过适当处理(颜色调节、边界修饰等)替换且合成到原来的模型纹理中(位置固定在原纹理的面部)，从而使模型被渲染出试衣者的面部图像。
参照图2，上述步骤S12后还包括：
步骤S13、展示人体头部图像与人体模型结合后的试穿效果。
由于将试衣者的头部图像与人体模型相结合，使得试衣者更具有真实感觉。同时，由于上述人体模型为三维模型，且在试衣者试衣服的过程中通过上述第二摄像头及时捕捉人体动作，因此可将试衣者在三维空间所做的试穿动作以及展示动作实时、全面地展现。
上述三维虚拟试衣的方法中还可实现人体模型上虚拟衣服的局部动力学变形。该动力学变形以真实的物理外力对衣服产生影响。如重力、风力、旋转产生的惯性等，使试衣的真实感更强。此处可使用UNITY3D引擎。
参照图3，提出本发明一种三维虚拟试衣的装置20的一实施例。该装置20可包括：数据获取单元21、模型调取单元22以及模型结合单元23；该数据获取单元21，用于扫描人体三维参数，并获取人体头部图像以及捕捉人体动作；该模型调取单元22，用于根据人体三维参数调取人体模型；该模型结合单元23，用于将人体头部图像与所述人体模型结合，进行试穿。
在进行三维虚拟试衣前，首先需要通过数据获取单元21获取试衣者必要的人体三维参数，以便于对试衣者进行更真实的虚拟。上述三维参数包括：骨骼关节、身高以及体型参数等体现人体三维特征的参数，方便取得相接近的虚拟的人体模型。同时，还需获取人体头部图像以及捕捉人体动作等。该获取人体头部图像是为使人体模型更加逼真，更具亲切感；该捕捉人体动作是为将虚拟的人体模特与当前试衣者动作相一致，提升试衣效果。上述人体三维参数可通过多种方式获取。比如使用Microsoft的“Kinect”体感设备或者人体三维扫描仪器获取等。
上述数据获取单元21具体用于：通过第一摄像头获取人体头部图像，以及通过第二摄像头获取深度数据。
本实施例中至少设置两个摄像头与数据获取单元21连接，即第一摄像头以及第二摄像头。通过该第一摄像头可用于摄取试衣者的人体头部图像；以及通过该第二摄像头可获取试衣者人体的深度数据。上述深度数据包括：人体至第二摄像头的距离数据以及骨骼关节的动作数据等。根据该深度数据可获取试衣者的空间坐标，从而可构建人体模型的对应坐标，由于本实施例中的虚拟试衣是将衣服与人体模型的骨骼关联，则可通过骨骼关节之间坐标的位移而绑定内置的虚拟模型人体动作。因此，可通过获取试衣者的深度数据估算人体三维参数，从而可捕捉试衣者的人体动作。
可预先制造海量的人体模型，形成人体模型的数据库。在进行虚拟试衣时，上述模型调取单元22可根据扫描的上述人体三维参数从该人体模型的数据库中，调取与该人体三维参数最接近的人体模型。然后，上述模型结合单元23再将该人体模型与获取的试衣者的人体头部图像进行结合，使虚拟的人体模型具有试衣者的头部样貌，虚拟形象更逼真。由于一个可渲染的三维模型主要由两部分构成，即模型网络(顶点和三角面)以及纹理贴图(将二维图像根据UV坐标贴在三维模型上)，上述“结合”是指，将试衣者的面部图像(视频截获的)经过适当处理(颜色调节、边界修饰等)替换且合成到原来的模型纹理中(位置固定在原纹理的面部)，从而使模型被渲染出试衣者的面部图像。
参照图4，上述装置20还包括：试穿展示单元24，用于展示人体头部图像与人体模型结合后的试穿效果。
上述试穿展示单元24由于通过模型结合单元23将试衣者的头部图像与人体模型相结合进行试衣展示，使得试衣者更具有真实感觉。同时，由于上述人体模型为三维模型，且在试衣者试衣服的过程中通过上述第二摄像头及时捕捉人体动作，因此可将试衣者在三维空间所做的试穿动作以及展示动作实时、全面地展现。
上述三维虚拟试衣的装置20中还可实现人体模型上虚拟衣服的局部动力学变形。该动力学变形以真实的物理外力对衣服产生影响。如重力、风力、旋转产生的惯性等，使试衣的真实感更强。此处可使用UNITY3D引擎。
参照图5，本发明还提出一种三维虚拟试衣的系统的一实施例。该系统可包括：第一摄像头41、第二摄像头42以及三维虚拟试衣的装置30；所述三维虚拟试衣的装置30包括：数据获取单元31、模型调取单元32以及模型结合单元33；该数据获取单元31，通过第一摄像头41获取人体头部图像，并通过第二摄像头42获取深度数据以及人体三维参数；该模型调取单元32，用于根据人体三维参数调取人体模型；该模型结合单元33，用于将人体头部图像与所述人体模型结合，进行试穿。
在进行三维虚拟试衣前，首先需要通过数据获取单元31获取试衣者必要的人体三维参数，以便于对试衣者进行更真实的虚拟。上述三维参数包括：骨骼关节、身高以及体型参数等体现人体三维特征的参数，方便取得相接近的虚拟的人体模型。同时，还需获取人体头部图像以及捕捉人体动作等。该获取人体头部图像是为使人体模型更加逼真，更具亲切感；该捕捉人体动作是为将虚拟的人体模特与当前试衣者动作相一致，提升试衣效果。上述人体三维参数可通过多种方式获取获取。比如使用Microsoft的“Kinect”体感设备或者人体三维扫描仪器获取等。
本实施例中至少设置两个摄像头与数据获取单元31连接，即第一摄像头41以及第二摄像头42。通过该第一摄像头41可用于摄取试衣者的人体头部图像；以及通过该第二摄像头42可获取试衣者人体的深度数据。上述深度数据包括：人体至第二摄像头42的距离数据以及骨骼关节的动作数据等。根据该深度数据可获取试衣者的空间坐标，从而可构建人体模型的对应坐标，由于本实施例中的虚拟试衣是将衣服与人体模型的骨骼关联，则可通过骨骼关节之间坐标的位移而绑定内置的虚拟模型人体动作。因此，可通过获取试衣者的深度数据估算人体三维参数，从而可捕捉试衣者的人体动作。
可预先制造海量的人体模型，形成人体模型的数据库。在进行虚拟试衣时，上述模型调取单元32可根据扫描的上述人体三维参数从该人体模型的数据库中，调取与该人体三维参数最接近的人体模型。然后，上述模型结合单元33再将该人体模型与获取的试衣者的人体头部图像进行结合，使虚拟的人体模型具有试衣者的头部样貌，虚拟形象更逼真。由于一个可渲染的三维模型主要由两部分构成，即模型网络(顶点和三角面)以及纹理贴图(将二维图像根据UV坐标贴在三维模型上)，上述“结合”是指，将试衣者的面部图像(视频截获的)经过适当处理(颜色调节、边界修饰等)替换且合成到原来的模型纹理中(位置固定在原纹理的面部)，从而使模型被渲染出试衣者的面部图像。
参照图6，上述装置30还包括：试穿展示单元34，用于展示人体头部图像与人体模型结合后的试穿效果。
上述试穿展示单元34由于通过模型结合单元33将试衣者的头部图像与人体模型相结合进行试衣展示，使得试衣者更具有真实感觉。同时，由于上述人体模型为三维模型，且在试衣者试衣服的过程中通过上述第二摄像头42及时捕捉人体动作，因此可将试衣者在三维空间所做的试穿动作以及展示动作实时、全面地展现。
上述三维虚拟试衣的系统中还可实现人体模型上虚拟衣服的局部动力学变形。该动力学变形以真实的物理外力对衣服产生影响。如重力、风力、旋转产生的惯性等，使试衣的真实感更强。此处可使用UNITY3D引擎。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种三维虚拟试衣的方法，其特征在于，包括步骤：
扫描人体三维参数，并获取人体头部图像以及捕捉人体动作；
根据人体三维参数调取人体模型；
将人体头部图像与所述人体模型结合，进行试穿。
2.根据权利要求1所述的三维虚拟试衣的方法，其特征在于，所述三维参数包括：
骨骼关节、身高以及体型参数。
3.根据权利要求1或2所述的三维虚拟试衣的方法，其特征在于，所述进行试穿的步骤后还包括：
展示人体头部图像与人体模型结合后的试穿效果。
4.根据权利要求1或2所述的三维虚拟试衣的方法，其特征在于，所述获取人体头部图像以及捕捉人体动作的步骤具体包括：
通过第一摄像头获取人体头部图像，以及通过第二摄像头获取深度数据。
5.根据权利要求4所述的三维虚拟试衣的方法，其特征在于，所述深度数据包括：
人体至第二摄像头的距离数据以及骨骼关节的动作数据。
6.一种三维虚拟试衣的装置，其特征在于，包括：
数据获取单元，用于扫描人体三维参数，并获取人体头部图像以及捕捉人体动作；
模型调取单元，用于根据人体三维参数调取人体模型；
模型结合单元，用于将人体头部图像与所述人体模型结合，进行试穿。
7.根据权利要求6所述的三维虚拟试衣的装置，其特征在于，所述装置还包括：
试穿展示单元，用于展示人体头部图像与人体模型结合后的试穿效果。
8.根据权利要求6或7所述的三维虚拟试衣的装置，其特征在于，所述数据获取单元具体用于：
通过第一摄像头获取人体头部图像，以及通过第二摄像头获取深度数据。
9.一种三维虚拟试衣的系统，其特征在于，包括：第一摄像头、第二摄像头以及三维虚拟试衣的装置；所述三维虚拟试衣的装置包括：
数据获取单元，用于通过第一摄像头获取人体头部图像，以及通过第二摄像头获取深度数据以及人体三维参数；
模型调取单元，用于根据人体三维参数调取人体模型；
模型结合单元，用于将人体头部图像与所述人体模型结合，进行试穿。
10.根据权利要求9所述的三维虚拟试衣的系统，其特征在于，所述装置还包括：
试穿展示单元，用于展示人体头部图像与人体模型结合后的试穿效果。
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