CN102388407A - 着装模拟装置、模拟方法及模拟程序 - Google Patents

Abstract

存储表示追加项目的形状的多边形数据，为了根据用户的指示编辑追加项目的形状，而编辑多边形数据，根据用户的指示将追加项目配置在衣物上。沿追加项目的接合线重新构成衣物的多边形，使衣物的多边形和追加项目的多边形沿接合线共有边，固定接合后的衣物的多边形和接合线，使追加项目的多边形向衣物的外侧移动。可在短时间内正确地进行后续添加了追加项目的衣物的模拟。

Description

着装模拟装置、模拟方法及模拟程序

技术领域

本发明涉及着装模拟，尤其是涉及对于暂时完成了着装模拟的衣物后续添加衣袋、衣领等项目的技术。

背景技术

着装模拟中，将衣物分割成多边形，配置于人体模型的周围，考虑作用于多边形的重力、来自人体模型的反作用力、伴随多边形的变形产生的弹性力、多边形间及与人体模型之间的摩擦等，以多边形单位进行力学模拟。通过模拟求出多边形的稳定配置，实施衣物的质地、照明等渲染，显示着装状态。着装的对象不限于人体，也可以是宠物等。

将衣袋等项目后续添加于衣物是方便的，但每次附加项目就从最初重新模拟是低效率的。关于这一点，专利文献1：JP2000-242683A提出如下方案：对于没有衣袋的衣物进行着装模拟，接着从衣物浮起规定的距离而配置衣袋，或在衣物的表面使衣袋紧贴。该情况下，衣袋虽然相对于衣物配置在规定的位置，但不与衣物缝合。因此产生如下等问题：实施视点变换而从斜前方观察时会看到衣袋与衣物的间隙，或从斜上方观察时没有衣袋上端与衣物的间隙。改变人体模型的姿势时，即使能够实时地改变衣物，衣袋也不追随人体的运动。而且在上述的衣物的外侧具有其他衣物时，重叠着装的其他衣物和衣袋发生干涉，例如衣袋从其他衣物突出。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP2000-242683A

发明内容

本发明的课题在于，通过在作为基底的衣物上利用后续添加而接合追加项目，则即使实施视点变换，或改变模型的姿势，也不会不自然地显示。

本发明的辅助性课题是，使追加项目和重叠着装的其他衣物保持适当的位置关系。

本发明的着装模拟装置，模拟衣物的着装状态，并且求出后续添加了追加项目后的衣物的着装状态，其特征在于，设有：

存储部，存储表示追加项目的形状的多边形数据；

编辑单元，用于为了根据用户的指示编辑追加项目的形状而编辑所述多边形数据；

配置单元，用于根据用户的指示而将追加项目配置在衣物上；

接合单元，用于沿追加项目的接合线重新构成衣物的多边形，并使衣物的多边形和追加项目的多边形沿接合线共有边；

一维变形单元，用于使接合后的衣物的多边形和接合线固定，使追加项目的多边形向衣物的外侧移动。

本发明的着装模拟方法，模拟衣物的着装状态，并且求出后续添加了追加项目后的衣物的着装状态，其特征在于，

存储表示追加项目的形状的多边形数据，

为了根据用户的指示编辑追加项目的形状而编辑所述多边形数据，

根据用户的指示而将追加项目配置在衣物上，

沿追加项目的接合线重新构成衣物的多边形，并使衣物的多边形和追加项目的多边形沿接合线共有边，

使接合后的衣物的多边形和接合线固定，使追加项目的多边形向衣物的外侧移动。

本发明的着装模拟程序，用于通过计算机模拟衣物的着装状态，并且求出后续添加了追加项目后的衣物的着装状态，

使所述计算机作为下述单元发挥功能：

存储部，存储表示追加项目的形状的多边形数据；

编辑单元，用于为了根据用户的指示编辑追加项目的形状而编辑所述多边形数据；

配置单元，用于根据用户的指示而将追加项目配置在衣物上；

接合单元，用于沿追加项目的接合线重新构成衣物的多边形，并使衣物的多边形和追加项目的多边形沿接合线共有边；

一维变形单元，用于使接合后的衣物的多边形和接合线固定，使追加项目的多边形向衣物的外侧移动。

本发明中，能够通过多边形的边的共有使追加项目与作为基底的衣物接合，并能够通过使追加项目向外侧移动而形成自然的形状。本说明书中，有关着装模拟装置的记载也直接适用于模拟方法及模拟程序，有关模拟方法的记载也直接适用于模拟装置及模拟程序。

优选的是，为了避免所述衣物的外侧的衣物的多边形与所述追加项目的多边形的冲突，设有用于使所述外侧的衣物的多边形向追加项目的外侧移动的单元。若如此，则即使对于重叠着装的内侧的衣物追加项目，也可消除项目从重叠着装的外侧的衣物突出，从而得到自然的模拟结果。

优选的是，接合单元重新构成接合线通过的衣物的多边形。若如此，则能够简单地将追加的项目的多边形和作为基底的衣物的多边形接合，并能够使重新构成多边形的范围为最小限度。

优选的是，接合单元用追加项目的多边形替换接合线的内侧的衣物的多边形，在接合线的外侧的多边形与接合线之间的区域生成新的多边形。如此，也能够简单地将追加的项目的多边形和作为基底的衣物的多边形接合，接合线的内侧的处理也较简单。

优选的是，所述存储部以使追加项目的多边形向外侧移动的距离在接合线上为0、远离接合线则变大的方式存储所述距离。若如此，则能够简单地使追加项目向外侧以规定长度移动。

附图说明

图1是实施例的着装模拟装置的框图；

图2是表示实施例中的着装模拟算法的流程图；

图3是表示图2以后的模拟算法的流程图；

图4是表示实施例中的、伴随衣袋的安装的、身片的多边形的编辑的图；

图5是表示变形例中的、伴随衣袋的安装的、身片的多边形的编辑的图；

图6是表示图5中的衣袋的多边形向衣物的投影的水平方向剖面图；

图7是表示使与身片紧贴的衣袋向外侧移动并且使重叠着装的其他衣物向外侧移动的处理的水平方向剖面图；

图8是表示衣袋向外侧的移动距离的图；

图9是表示使衣袋和上盖与衬衣接合后的状态的图；

图10是表示从图9的状态开始使衣袋和上盖向外侧移动后的状态的图；

图11是表示使衣袋和上盖与夹克衫的内侧的衬衣接合后的状态的图。

具体实施方式

以下表示用于实施发明的最优实施例。本发明的范围应该在权利要求的记载中考虑基于周知技术进行变更的可能性而进行解释。

实施例

图1～图11表示实施例。图1中，2是着装模拟装置，4是总线，6是手动输入部，例如键盘、鼠标、记录针、操纵杆、轨迹球等。8是彩色监视器，10是彩色打印机。12是LAN接口，14是外部存储器，外部存储器14存储设计程序、着装模拟程序等。16是CPU，18是存储器，以CPU16和存储器18为资源，构成设计部20及着装模拟部22。

设计部20处理从手动输入部6、LAN接口12、外部存储器14等输入的衣物的设计，将得到的设计从彩色监视器8及彩色打印机10等输出。着装模拟部22模拟将设计假想地穿着于人体模型或宠物的模型等时的状态，着装模拟自身是公知的。并且将着装模拟结果从彩色监视器8及彩色打印机10等输出，用户根据着装模拟结果变更设计，尤其是追加追加项目，例如衣袋及衣领等。

作为着装模拟部22的子系统，有追加项目数据存储部24～追加项目配置部34。追加项目数据存储部24存储衣袋或衣领等追加项目的形状，此处存储形状是指存储构成追加项目的多边形的位置数据，例如存储多边形的中心数据、或多边形的顶点数据等。追加项目数据存储部24存储移动量数据，该移动量数据规定将追加项目后续添加于衣物时使项目的各多边形从衣物向外侧移动多少。接合处理部26在决定追加项目的安装位置后，如图4～图6所示，在追加项目的附近重新构成衣物侧的多边形。追加项目一维变形部28使与衣物接合的追加项目向衣物的外侧移动，该移动量由追加项目数据存储部24存储。

重叠着装处理部30在追加项目的更外侧存在其他衣物时，检测追加项目与其他衣物的冲突，具体而言检测追加项目的多边形与其他衣物的多边形的冲突，并通过使其他衣物的多边形向追加项目的外侧移动而消除冲突。追加项目编辑部32编辑追加项目的形状，例如未图示的用户从手动输入部6等选择存储部24的追加项目时，使追加项目的形状变更自如进行。编辑追加项目的形状时，在存储部24中根据追加项目的形状变更而使多边形数据进行例如相似变形。追加项目配置部34辅助用户在作为基底的衣物上配置追加项目的工作，具体而言配合用户拖动追加项目的工作，而在彩色监视器8上相对于作为基底的衣物使追加项目移动。

图2、图3中显示实施例中的着装模拟算法。最初模拟作为基底的衣物、例如衬衣的着装状态(步骤1)。在步骤2中检查重叠着装的有无，在有重叠着装时，模拟重叠着装的衣物的着装状态(步骤3)。接着例如在彩色监视器8中显示存储部24存储的追加项目的种类，用户选择追加的项目，使彩色监视器8显示作为基底的衣物，在彩色监视器8上指定追加项目的安装位置，编辑追加项目的形状(步骤4)。存储部24存储多种例如衣袋的基本形状，用户选择基本形状，通过在纵方向上伸缩或在横方向上伸缩等而编辑形状。根据形状的变更，使追加项目的多边形变形，例如以与衣袋的纵方向的伸缩率相同的比例使各多边形在纵方向上伸缩，以与横方向的伸缩率相同的比例在横方向上使多边形伸缩。伸缩率大幅偏离1时，为了编辑追加项目的形状，而追加或删除多边形。

从在彩色监视器8上重叠显示作为基底的衣物和追加项目的状态开始，用户决定追加项目的位置和形状或位置。接合处理部26决定位置时，沿追加项目的轮廓在规定的范围中产生追加项目和作为基底的衣物的接合线，接合对应于实物中的缝合或接触(步骤5)。在追加项目一侧轮廓线与各多边形的边重叠，但在作为基底的衣物一侧不保证轮廓线通过多边形的边。因此在作为基底的衣物一侧，将接合线通过的多边形以接合线为边界进行分割，在接合线的两侧分别产生边界多边形。结果，接合线通过的多边形由边界多边形替换，但接合线不通过的多边形不进行处理。并且边界多边形以在追加项目的多边形和接合线上共有边的方式产生(步骤6)。

取代步骤6的处理，对于作为基底的衣物的衬衣，利用追加项目的多边形的复制来替换接合线的内部的多边形。将该操作称为将追加项目的多边形埋入作为基底的衣物，追加项目中存在原来的多边形，在作为基底的衣物的接合线的内部存在从追加项目埋入的多边形。接着，在接合线与其外侧的多边形之间的区域产生边界多边形(步骤7)。通过步骤6或步骤7的处理，追加项目的端部的多边形和边界多边形在接合线上共有边。结果，追加项目与作为基底的衣物利用接合线固定，例如伴随人体模型的运动而进一步使衣物变形时，追加项目也连动而变形。进而追加项目和作为基底的衣物利用接合线没有间隙地接合，无论从哪个视点观察都被接合。

将追加项目与作为基底的衣物接合后，使结合子A向图3的步骤8移动，使追加项目的多边形例如沿多边形的法线方向向衣物的外侧移动(步骤8)。然后在步骤9中，判定有无与追加项目的更外侧的衣物(重叠着装)之间的、多边形间的冲突，如果有冲突则使重叠着装侧的多边形向外侧移动而消除冲突(步骤10)。将得到的模拟结果显示于彩色监视器(步骤11)，用户变更设计、例如变更追加项目的位置或形状等时，进行与其相应的处理。

图4中示出使衣袋42与衬衣40接合时的边界多边形48的产生，在衣袋42中除了上部以外轮廓自动地成为接合线44。衣袋42的多边形数据由追加项目数据存储部24存储。如图4的右侧所示，指定衣袋42的安装位置时，将包含衬衣的接合线44的多边形作为编辑范围46，用边界多边形48替换编辑范围46内的多边形。边界多边形48在接合线44上具有边，且该边与沿着衣袋42的接合线44的多边形的边一致。结果，衣袋42的多边形和边界多边形48共有接合线44上的边，相对于衬衣40通过缝合等接合。在图4的左侧示出接合后的多边形配置。

图4的处理中，在衣袋42侧不需要多边形的重新构成，在衬衣40侧重新构成接合线44通过的多边形及其1个外侧的多边形、即接合线的附近的多边形。重新构成的范围仅为接合线44通过的多边形，或沿与接合线垂直的方向的2个～3个多边形。相对于此在图5的处理中，将右上段的衣袋42以左上段的方式配置于衬衣40上时，对于衣袋42的内部的区域，将衬衣的多边形用衣袋42的多边形替换。换言之，将衣袋42的多边形复制到衬衣40侧。将衣袋42的轮廓、与不和衣袋42重叠的衬衣40的外侧的多边形之间的区域作为编辑范围47，在该范围设置边界多边形。边界多边形在接合线44上与衬衣40的多边形共有边，但在衣袋42的上端的假想接合线45上不与衣袋42的多边形共有边。边界多边形在编辑范围47的外侧的轮廓上与衬衣40的各个多边形共有顶点。

图6示出衣袋42侧的多边形的向衬衣40的复制。衬衣40在三维空间上配置于曲面上，相对于此衣袋42配置于平面上，但两者间的距离很小。从衣袋42的多边形中心50例如沿多边形的法线方向向衬衣侧投影，将与衬衣40的交点作为多边形中心51。另外也可以取代对多边形中心50投影，而对多边形的顶点投影。

图7中示出衣袋42的向外侧的移动，初始时设衣袋42与衬衣40紧贴，使衬衣40的多边形例如沿其法线方向以规定的距离向外侧移动。伴随于此，存在位于外侧的衣物、例如夹克衫60和衣袋42冲突的情况。因此通过重叠着装处理部30检测有无衣袋42的多边形和夹克衫60的多边形的冲突，在产生冲突的情况下，使夹克衫60的多边形向外侧移动。

仅通过以上的处理而衣袋42的形状或夹克衫60的形状不自然的情况下，分别使衣袋42及夹克衫60的多边形配置平滑化。在衣袋42移动的期间，不使衬衣40移动，接合线44也不移动。移动方向设为多边形的法线方向，但也可以设为对于衣袋42的整体的平均法线方向。

在更正确地进行模拟时，例如将图7的右侧的状态作为初始值而进行力学模拟即可，该情况下，作为边界条件，设接合线44及衬衣40不移动。在夹克衫60的一侧也限制处理对象的多边形的范围。进而设定模拟为沿法线方向的一维的模拟，缩短计算时间。

设使衣袋42相对于衬衣40向外侧移动的距离为f，将该距离例如如图8的右侧所示存储于追加项目数据存储部24。此处存储相对于3个线段L1、L2、L3使衣袋移动的距离f1、f2、f3，利用这些线段以外的点插补移动距离，在接合线44上移动距离为0，远离接合线44时移动距离增加，接着成为恒定值。

图9～图11表示追加带有上盖的衣袋而与夹克衫重叠着装的例子。该情况下，通过图2、图3的算法安装衣袋42，接着在其上侧安装衣袋的上盖62。图9中表示在刚安装之后向外侧移动前的状态。使衣袋42向外侧移动，并且使上盖62也向外侧移动，进行衣袋42和上盖62的冲突判定，如果有冲突则使上盖62的多边形向外侧移动。图10中示出模拟结果。模拟也能够从在衬衣的上侧重叠穿着夹克衫60的状态开始，例如该情况下使夹克衫60的多边形为透明，进行直到图10为止的模拟。接着判定有无夹克衫60的多边形、与衣袋42及上盖62的多边形的冲突，如果有冲突则如图7所示，使夹克衫60向外侧移动，消除冲突。

实施例中可得到以下的效果。

(1)通过多边形的边的共有，能够将追加项目与作为基底的衣物接合。

(2)通过在接合时直接利用追加项目侧的多边形，仅在接合线的周围产生边界多边形、或在接合线的内侧复制追加项目的多边形等，使多边形的重新构成为最小限度。

(3)通过使追加项目向外侧移动而形成自然的形状，与重叠着装等冲突时，通过使重叠着装也向外侧移动，能够形成自然的形状。

标号说明

2着装模拟装置 4总线 6手动输入部

8彩色监视器 10彩色打印机

12 LAN接口 14外部存储器 16 CPU

18存储器 20设计部 22着装模拟部

24追加项目数据存储部 26接合处理部

28追加项目一维变形部 30重叠着装处理部

32追加项目编辑部 34追加项目配置部

40身片 42衣袋 44接合线 45假想接合线

46，47编辑范围 48边界多边形 50多边形中心

51多边形中心 60夹克衫 62上盖

f1～f3移动数据 L1～L3线段

Claims (7)

1.一种着装模拟装置，模拟衣物的着装状态，并且求出后续添加了追加项目后的衣物的着装状态，其特征在于，设有：

存储部，存储表示追加项目的形状的多边形数据；

编辑单元，用于为了根据用户的指示编辑追加项目的形状而编辑所述多边形数据；

配置单元，用于根据用户的指示而将追加项目配置在衣物上；

接合单元，用于沿追加项目的接合线重新构成衣物的多边形，并使衣物的多边形和追加项目的多边形沿接合线共有边；

一维变形单元，用于使接合后的衣物的多边形和接合线固定，使追加项目的多边形向衣物的外侧移动。

2.根据权利要求1所述的着装模拟装置，其特征在于，

为了避免所述衣物的外侧的衣物的多边形与所述追加项目的多边形的冲突，设有用于使所述外侧的衣物的多边形向追加项目的外侧移动的单元。

3.根据权利要求1或2所述的着装模拟装置，其特征在于，

接合单元重新构成接合线通过的衣物的多边形。

4.根据权利要求1或2所述的着装模拟装置，其特征在于，

接合单元用追加项目的多边形替换接合线的内侧的衣物的多边形，在接合线的外侧的多边形与接合线之间的区域生成新的多边形。

5.根据权利要求1或2所述的着装模拟装置，其特征在于，

所述存储部以使追加项目的多边形向外侧移动的距离在接合线上为0、远离接合线则变大的方式存储所述距离。

6.一种着装模拟方法，模拟衣物的着装状态，并且求出后续添加了追加项目后的衣物的着装状态，其特征在于，

存储表示追加项目的形状的多边形数据，

为了根据用户的指示编辑追加项目的形状而编辑所述多边形数据，

根据用户的指示而将追加项目配置在衣物上，

沿追加项目的接合线重新构成衣物的多边形，并使衣物的多边形和追加项目的多边形沿接合线共有边，

使接合后的衣物的多边形和接合线固定，使追加项目的多边形向衣物的外侧移动。

7.一种着装模拟程序，用于通过计算机模拟衣物的着装状态，并且求出后续添加了追加项目后的衣物的着装状态，

使所述计算机作为下述单元发挥功能：

存储部，存储表示追加项目的形状的多边形数据；

编辑单元，用于为了根据用户的指示编辑追加项目的形状而编辑所述多边形数据；

配置单元，用于根据用户的指示而将追加项目配置在衣物上；

接合单元，用于沿追加项目的接合线重新构成衣物的多边形，并使衣物的多边形和追加项目的多边形沿接合线共有边；

一维变形单元，用于使接合后的衣物的多边形和接合线固定，使追加项目的多边形向衣物的外侧移动。

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