CN104751514A - 穿着松紧度模拟方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种穿着松紧度模拟方法，通过以下步骤实现：a、建立相匹配的穿着物初始模型和标配模型包围盒，当标配模型包围盒套上穿着物初始模型且穿着物初始模型达到稳定状态时获得到适宜松紧度参数；b、随着标配模型包围盒变化成实际模型包围盒，实际模型包围盒与穿着物初始模型之间产生碰撞的点随着模型变化被移动到实际模型包围盒外，穿着物初始模型相应变化成穿着物碰撞模型，穿着物碰撞模型套在实际模型包围盒外，并获得穿着物碰撞模型套在实际模型包围盒外的实际松紧度参数；c、比较实际松紧度参数和适宜松紧度参数，判定松紧度。本发明还公开一种能实现上述方法的穿着松紧度模拟方法及其系统。本发明能够在无法实际试穿服装的情况下，提供精确的合身性评价。

Description

穿着松紧度模拟方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种穿着松紧度模拟方法，特别是涉及一种系统。

背景技术

目前国内的服装电子商务实用技术中尚无与本发明类似的三维服装的合身性评价技术。以凡客诚品，PPG，淘宝等服装网络销售较为成熟的大型电子商务网站为例，目前均以服装的平面照片展示待销售产品的外观，缺乏三维服装合身性评价的功能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种穿着松紧度模拟方法，能获得模特套上穿着物的松紧度。

本发明的目的在于还提供一种穿着松紧度模拟系统，能获得模特套上穿着物的松紧度。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种穿着松紧度模拟方法，通过以下步骤实现：

a、标模合身试穿：建立相匹配的穿着物初始模型和标配模型包围盒，当标配模型包围盒套上穿着物初始模型且穿着物初始模型达到稳定状态时获得到适宜松紧度参数；

b、真模虚拟试穿：随着标配模型包围盒变化成实际模型包围盒，实际模型包围盒与穿着物初始模型之间产生碰撞的点随着模型变化被移动到实际模型包围盒外，穿着物初始模型相应变化成穿着物碰撞模型，穿着物碰撞模型套在实际模型包围盒外，并获得穿着物碰撞模型套在实际模型包围盒外的实际松紧度参数；

c、松紧度判定：比较实际松紧度参数和适宜松紧度参数，判定松紧度是否适宜。

建立相匹配的若干个型号的所述穿着物初始模型和所述标配模型包围盒，从而获得若干个型号的适宜松紧度参数；从若干个型号选定标配模型包围盒变化成所述实际模型包围盒。

建立二维或者三维的所述穿着物初始模型、所述标配模型包围盒和所述实际模型包围盒，且分别采用点构成的三角网格。

建立标配模型，所述标配模型包围盒基于16-DOP包围盒方法建立且至少包住标配模型的一部分，标配模型包围盒的三角网格疏密程度小于标配模型。

当标配模型包围盒变化成实际模型包围盒时，穿着物初始模型上的点先根据标配模型包围盒变化成实际模型包围盒时的变化量在y轴上移动，然后被移动到实际模型包围盒外。

所述试穿步骤b中的所述穿着物初始模型上，所述碰撞点受到碰撞时还影响着相邻点产生运动；或者所述穿着物初始模型上的所述相邻点的运动还受到重力、摩擦力和/或碰撞力的影响。

所述参数为穿着物初始模型和穿着物碰撞模型上的点距或点距变化值。

一种穿着松紧度模拟方法系统，包括：

a、建模单元：建立相匹配的穿着物初始模型和标配模型包围盒，根据选定条件建立实际模型包围盒，使标配模型包围盒套上穿着物初始模型得到适宜松紧度参数；

b、试穿单元：使标配模型包围盒套上穿着物初始模型获得适宜松紧度参数；实际模型包围盒与穿着物初始模型之间产生碰撞的点随着模型变化被碰撞到实际模型包围盒外，穿着物初始模型相应变化成穿着物碰撞模型，穿着物碰撞模型套在实际模型包围盒外，并获得穿着物碰撞模型套在实际模型包围盒外的实际松紧度参数；

c、展示单元：比较实际松紧度参数和适宜松紧度参数，判定松紧度是否适宜，并以可视方式展示实际松紧度。

穿着松紧度模拟方法系统，还包括展示单元，以数字或者能区分的颜色或者线条展示松紧度。

所述建模单元建立二维或者三维的所述穿着物初始模型、所述标配模型包围盒和所述实际模型包围盒，所述展示单元以三维、等高图和/或等高图层的方式展示松紧度。

采用上述方案后，本发明的方法和系统具有以下有益效果：能够在无法实际试穿服装的情况下，提供精确的合身性评价，而且还能提高模拟效率。

附图说明

图1为本发明中的标配模型包围盒套上穿着物初始模型的示意图。

图2为标配模型包围盒套上穿着物初始模型的松紧度展示图。

图3为标配模型包围盒的三角形刻面或网格连接成的三维示意图。

图4为实际模型包围盒套上穿着物初始模型的示意图。

图5为实际模型包围盒套上穿着物初始模型的松紧度展示图。

图6为标配模型网格示意图。

图中：

穿着物初始模型1

穿着物碰撞模型11

穿着物试穿模型12

标配模型2

标配模型包围盒21

实际模型3

实际模型包围盒31

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1至6所示，本发明的穿着松紧度模拟方法系统，包括建模单元、试穿单元、展示单元和交互界面。

建模单元建立各种模型和与该模型相对应的包围盒，试穿单元使各模型穿上穿着物，完成试穿，展示单元以可视的方式显示各模型身上所穿的穿着物的松紧度，交互界面为人机操控、交互界面，发出各种指令，选择模型类型、调整模型体貌特征、选择穿着物、展示松紧度的方式等。

作为本发明的穿着松紧度模拟方法的一种典型应用，不同试穿者通过交互界面按自己的体貌特征建立实际模型，即实际模型类似于克隆的试穿者，使实际模型虚拟试穿其选定型号、款式的衣物，展示单元能真实展示衣物的松紧度，这种松紧展示与试穿者穿上该衣物的松紧程度相仿。这样该试穿者能真实、直观地感受该衣物的松紧度，通过松紧度虚拟体验，试穿者能够轻松选择松紧适宜的衣物，避免买前无法试穿，事后或线下购买因松紧不当而所产生困扰。

本发明的穿着松紧度模拟方法，主要通过以下步骤实现：

1、标模合身试穿

建模单元采用常规方法建立三维的穿着物初始模型1、标配模型2和标配模型包围盒21，三者可由三角形刻面的网格构成。

标配模型包围盒21包围在标配模型2外，试穿单元将穿着物初始模型1套在、穿在标配模型包围盒21上或者外面，一个穿着物初始模型1均有一个与其相匹配的标配模型包围盒21，且标配模型2套上穿着物初始模型1时，其松紧适宜，穿着物初始模型1上各点之间的距离为最合适距离(rest Length)。

本系统设定标模合身试穿的适宜松紧度参数：标配模型2套上穿着物初始模型1时，穿着物初始模型1上的点受到相邻点拉力作用，及重力和摩擦力作用，摩擦力可以是穿着物初始模型1与标配模型2之间的摩擦力、穿着物初始模型1上相邻区域间内的点之间的摩擦力，该摩擦力可根据穿着物初始模型1的材质设定。在各个力作用下到达稳定状态后，记录穿着物初始模型1上的设定点之间的距离。该设定点可选自穿着物初始模型1上的任意点，或者穿着物初始模型1上设定区域内的多个点。

穿着物初始模型1可根据需要选自衣服、裤子、裙子、衬衣、鞋子、袜子等任一能穿着的衣物、服饰。穿着物初始模型1还可根据衣物、服饰的习惯设定相应的尺码和规格：S、M、L、XL、XXL、XXXL、通用号等型号。任一一型号的穿着物初始模型1分别匹配有相应的一个标配模型2、标配模型包围盒21，相当于一件衣物应匹配到其对应型号的标配模型2、标配模型包围盒21。

标配模型包围盒21可选自人、动物、静物，人可选自女人、男人、老人、中年人、青年、少年、儿童、婴幼儿等，动物可选自狗、猫、鸟等，静物可选自桌、椅等任一物品。

标配模型包围盒21与穿着物初始模型1相匹配，例如，S、M、L、XL、XXL、XXXL、通用号等型号的穿着物初始模型1分别对应S、M、L、XL、XXL、XXXL、通用号等型号的标配模型包围盒21。

通过交互界面可设定、更改标配模型2。标配模型2的参数根据试穿者和穿着物而定，例如，试穿人试穿衣物的，可更改标配模型2的肩围、胸围、腰围、衣长、袖长、袖口、领围、体重等体征参数。动物试穿宠物衣的，可更改标配模型2的头、身长、体重等体征参数。

以试穿人为例详细说明建模方法。采用常规方法建立高仿真三维人体的标配模型2，标配模型2能够真实地模拟人体特征、细节。由于标配模型2由众多的点构成网格，即三角形刻面连接而成，点太多碰撞计算、模拟计算均会耗费较长的计算时间，且计算难度也高。因此如图3所示，在标配模型2外采用16-DOP包围盒方法套设标配模型包围盒21，相当于简化的包围盒，是标配模型2即标准人体模型的一部分，如图3所示,标配模型包围盒21可以包围整个人体即标配模型2，也可包围人体的一部分，例如包围人体的的躯干和四肢，不包围手和脚。以一个三角形刻面为一个三角形单元，标配模型包围盒21的三角形单元的数量少于标配模型2的三角形单元的数量。K-DOP包围盒方法或称之为离散有向多面体，18-DOP指的是18个方向的DOP包围盒方法，也可采用16-DOP。例如，标配模型2有15360个点，标配模型包围盒21有4988个点，可极大降低运算量，提高运算速度，还不会影响标配模型2试穿、体型变化后试穿的高仿真度。

根据现实人种体貌特征，收集亚洲人种、欧洲人种等标准身材信息，对应建立亚洲人种、欧洲人种等标配模型库，对应建立标配模型包围盒库。根据不同标配模型库的标准身材信息设计出某一款式衣服的各个型号衣服，S、M、L、XL等，使每个型号的衣服创建一个标配模型、及其标配模型包围盒。这样，每件衣服具有一个型号，可以找到一个标配模型及其标配模型包围盒与该型号衣服对应。

其中，上述三维的穿着物初始模型1、标配模型2、标配模型包围盒21，也可建立二维的。当然，穿着物初始模型1较为庞杂、繁琐的也可采用18-DOP包围盒方法建立穿着物初始模型包围盒，碰撞方法采用K-DOP方法，既能降低运算速度，又不影响穿着物初始模型1的的高仿真度。

2、真模虚拟试穿

如图4所示，下面以比标配模型2胖的试穿人虚拟试穿衣服为例进行说明。

试穿人根据自身实际身材、身高等体貌特征，按前述方法通过交互界面手动调节标配模型2，建模单元据此建立实际模型3和与之匹配的实际模型包围盒31。实际模型3与试穿人的体貌特征大致相同，即稍胖的身材，实际模型包围盒31包在实际模型3外。

试穿单元采用质点弹簧的衣服模拟算法，衣服上的点均会受到和其相邻点的的拉力，以及其相隔一个点的点的弯曲力。同时受到重力，摩擦力，碰撞力的影响。从而可建立每个点的受力公式，当一个点不运动，该点达到稳定状态。点不运动时，其所受到的力在x,y,z上相互抵消，为0的求解受力公式的方法采用隐式积分算法求解。

由于标配模型2变化成实际模型3，相应地标配模型包围盒21变化成实际模型包围盒31，标配模型2上套穿的穿着物初始模型1受到实际模型包围盒31的碰撞，即相当于受到试穿人身体的碰撞，并向外扩展，碰撞方法采用K-DOP方法运算。根据实际模型包围盒31和穿着物初始模型1之间的碰撞关系，即相当于试穿人身体和衣服的碰撞关系，将发生碰撞的穿着物初始模型1上的点移动到实际模型包围盒31外，试穿单元根据碰撞、移动建立穿着物碰撞模型11，即相当于试穿人套上了选定的衣服。

作为一个较佳实施例，穿着物碰撞模型11上的碰撞点在受到碰撞时还影响到该碰撞点的相邻点的运动。例如，碰撞点受到碰撞弹出实际模型包围盒31的外表面，相邻点受到碰撞点的牵引、拉伸相应运作。穿着物初始模型1上的相邻点的运动还受到重力、摩擦力和/或碰撞力的影响。试穿单元根据模拟计算，当穿着物碰撞模型11在各个力作用下到达稳定状态，建立穿着物试穿模型12。

由于标配模型包围盒21上的每一个点均能在标配模型2上找到对应的至少1个点，这样标配模型2以逼真的方式变化成实际模型3时，例如变胖、变瘦、变高、变低，则标配模型包围盒21相应地快速变化成——变胖、变瘦、变高、变低的实际模型包围盒31。最终在实际模型包围盒31外套上穿着物试穿模型12，真实地体现松紧度。

3、松紧度展示

穿着物初始模型1套在标配模型包围盒21上，穿着物初始模型1上的各点在各个力作用下到达稳定状态后，设定穿着物初始模型1上各点的初始位置值，此状态为松紧度适宜，展示单元以数字或者能区分的颜色或者线条展示松紧度。较佳地，展示单元在三维的穿着穿着物初始模型1的标配模型2上展示适宜松紧度。胸部较紧处为深色，腰部较松处为浅色，或者以类似于地理上的等高图、彩色等高图层，穿着物初始模型1的胸部由紧到松采用由深到浅的彩色等高图，此时显示为合身。

当标配模型2变化成实际模型3，标配模型包围盒21相应变化成实际模型包围盒31，套在实际模型包围盒31外的穿着物试穿模型12上的各点在各力作用下达到稳定状态，比较穿着物初始模型1与穿着物试穿模型12上对应点距，点距大小变化，穿着物相应呈绷紧、松驰状态。

较佳地根据不同的材质，设定点距阀值，当穿着物初始模型1、穿着物试穿模型12上的点距值超过一定点距阀值时，这个点受到了很大的力，设定穿着物初始模型1、穿着物试穿模型12在这个点是紧的，反之是松的。

设定点数阀值，当穿着物试穿模型12上的点距值超过一定点距阀值，且穿着物试穿模型12上的该点的总点数超过点数阀值，这些点受到很大的力，另外两点间距离变化很大，即被拉得很长，还可以认定这两点都受到很大的力，则判定穿着物试穿模型12呈绷紧状态，松紧度不适宜。若该点的总点数在点数阀值范围内，则判定穿着物试穿模型12的松紧度适宜。若该点的总点数小于点数阀值，则判定穿着物试穿模型12为松驰状态，松紧度不适宜。

通过实际模型包围盒31套上穿着物试穿模型12，能较为真实地展示松紧度，使试穿者真实、直观地感受衣服的松紧度、合身度。其中，实际松紧度参数即穿着物碰撞模型11套在实际模型包围盒31外，其上的点距或点距变化值，穿着物碰撞模型11套在实际模型包围盒31外，其上的点距或点距变化值。

实施例一

以试穿人试穿衣服为例，穿着物为衣服，穿着物初始模型1为衣服初始模型1。

一、标模合身试穿

1、专业打板师通过打板获得各型号的衣服版型，根据各型号的衣服版型，在对应的型号的实物标准模型上进行缝合。例如，分别将S、M、L、XL、XXL、XXXL、通用号的衣服版型在S、M、L、XL、XXL、XXXL、通用号的实物标配模型上对应缝合，得到S、M、L、XL、XXL、XXXL、通用号的实物衣服。

采用现有三维造型方法根据各型号的实物衣服建立S、M、L、XL、XXL、XXXL、通用号的衣服造型。

2、采用现有三维造型方法根据人体建立S、M、L、XL、XXL、XXXL、通用号的标准模型2。采用现有的16-DOP包围盒方法根据各型号的标准模型2建立各型号的标配模型包围盒21。

3、试穿单元在标配模型包围盒21外套上穿着物初始模型1，等穿着物初始模型1上的各点在各力作用下达到稳定状态后，设定相关松紧度适宜参数，即点距等。

二、真模虚拟试衣

1、试穿人通过交互界面输入胸围、腰围、身高等参数或者点击标配模型2相应位置手动调节，获得和试穿人身材大致一致的实际模型3，采用现有的16-DOP包围盒方法根据实际模型3建立实际模型包围盒31。

2、试穿人的身材与实际模型3的身材相匹配，试穿人根据其身材选定XL型号衣服，即XL型号的穿着物初始模型1，通过弹簧-质点碰撞算法、模拟算法，实际模型包围盒31碰撞穿着物初始模型1，据此建立穿着物碰撞模型11，穿着物碰撞模型11上的点在各力作用下达到稳定，据此建立穿着物试穿模型12，即实际模型3虚拟穿上XL型号衣服。

XL型号衣服试穿在实际模型上时，根据标准模型→实际模型的变化，衣服初始包围盒上的点根据模特上对应点的变化，在y轴上移动，再根据是否发生碰撞，将衣服初始包围盒1上的点向外移动。

衣服初始包围盒上的点在y轴上移动：如图6所示，关于移动距离，选取标配模型网格中的一个点作为参考，对应衣服这个点在肩部位置，从而保证人体身材变化，衣服上部分和肩膀持平，裤子的点，在人体腰部位置。

检测碰撞发生时，获得衣服初始模型1上的碰撞点P及和其发生碰撞的实际模型包围盒31上的三角形，衣服初始模型1上的碰撞点P投影在实际模型包围盒31的三角形上获得投影点P’，直接将投影点P’按照三角形的法线方向向外移动1个单位，从而建立穿着物碰撞模型11。一个单位指的是opengl(Open Graphics Library)中的单位。主要是将衣服移动到人体外，衣服和人体就不会重叠。

碰撞之后再根据模拟算法模拟穿着物碰撞模型11的穿着稳定状态。模拟算法通过穿着物碰撞模型11上各点的受力情况，包括穿着物碰撞模型11上的点和点之间的弹簧力、重力、摩擦力、碰撞力，以及穿着物碰撞模型11与实际模型包围盒31上的点和点之间的弹簧力、重力、摩擦力、碰撞力，建立力的平衡等式。穿着物碰撞模型11上的各点在各个力的作用下，达到一个稳定状态，使用共轭梯度算法求解等式，获得穿着物碰撞模型11上的各点稳定时刻的状态，从而建立穿着物试穿模型12，相当于实际模型3已虚拟穿上XL型号衣服。

三、合身度评价

已经通过第二步的计算，穿着物试穿模型12上的各点达到稳定，假设由于发生碰撞，穿着物试穿模型12上的某点由于碰撞被弹出，模拟过程中，由于弹簧力的作用，旁边的点会在弹簧力的作用下被拉近，直到求得衣服稳定状态的情况。将实际模型3套穿稳定状态下的衣服初始包围盒1上的点与点之间的距离与标准模型2套穿的衣服初始包围盒1上的点与点之间的距离比较。

根据不同的衣服材质，如果实际模型3套穿的稳定状态下的衣服试穿模型12上的点与点距离、点距变化值超过一定阀值，判定衣服在该点处为紧的，反之为松的。

如果衣服松的话，可以直接比较标配模型2和实际模型3，或者比较标配模型包围盒21和实际模型包围盒31。

若实际模型3上相应的点之间的距离小于标配模型2一个单位，则判定衣服较松，若没有超过一个单位，则判定衣服松紧度适宜，即衣服合身。一个单位指的是Opengl中两个点的距离为1。

本发明引入了不同型号衣服对应不同标准身材，通过这种对应，可以支持不同型号的衣服穿在不同身材上，并且提出了在标准身材上的衣服点和点之间距离为适宜距离(restLenght)，和在实际身材上的衣服点和点之间距离为实际距离(Length)。通过适宜距离(restLenght)和实际距离(Length)比较，确定了松紧度。

上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种穿着松紧度模拟方法，其特征在于，通过以下步骤实现：

a、标模合身试穿：建立相匹配的穿着物初始模型和标配模型包围盒，当标配模型包围盒套上穿着物初始模型且穿着物初始模型达到稳定状态时获得到适宜松紧度参数；

b、真模虚拟试穿：随着标配模型包围盒变化成实际模型包围盒，实际模型包围盒与穿着物初始模型之间产生碰撞的点随着模型变化被移动到实际模型包围盒外，穿着物初始模型相应变化成穿着物碰撞模型，穿着物碰撞模型套在实际模型包围盒外，并获得穿着物碰撞模型套在实际模型包围盒外的实际松紧度参数；

c、松紧度判定：比较实际松紧度参数和适宜松紧度参数，判定松紧度是否适宜。

2.如权利要求1所述的穿着松紧度模拟方法，其特征在于：建立相匹配的若干个型号的所述穿着物初始模型和所述标配模型包围盒，从而获得若干个型号的适宜松紧度参数；从若干个型号选定标配模型包围盒变化成所述实际模型包围盒。

3.如权利要求1所述的穿着松紧度模拟方法，其特征在于：建立二维或者三维的所述穿着物初始模型、所述标配模型包围盒和所述实际模型包围盒，且分别采用点构成的三角网格。

4.如权利要求3所述的穿着松紧度模拟方法，其特征在于：建立标配模型，所述标配模型包围盒基于16-DOP包围盒方法建立且至少包住标配模型的一部分，标配模型包围盒的三角网格疏密程度小于标配模型。

5.如权利要求1所述的穿着松紧度模拟方法，其特征在于：当标配模型包围盒变化成实际模型包围盒时，穿着物初始模型上的点先根据标配模型包围盒变化成实际模型包围盒时的变化量在y轴上移动，然后被移动到实际模型包围盒外。

6.如权利要求3所述的穿着松紧度模拟方法，其特征在于：所述试穿步骤b中的所述穿着物初始模型上，所述碰撞点受到碰撞时还影响着相邻点产生运动；或者所述穿着物初始模型上的所述相邻点的运动还受到重力、摩擦力和/或碰撞力的影响。

7.如权利要求1所述的穿着松紧度模拟方法，其特征在于：所述参数为穿着物初始模型和穿着物碰撞模型上的点距或点距变化值。

8.一种穿着松紧度模拟方法系统，其特征在于，包括：

a、建模单元：建立相匹配的穿着物初始模型和标配模型包围盒，根据选定条件建立实际模型包围盒，使标配模型包围盒套上穿着物初始模型得到适宜松紧度参数；

b、试穿单元：使标配模型包围盒套上穿着物初始模型获得适宜松紧度参数；实际模型包围盒与穿着物初始模型之间产生碰撞的点随着模型变化被碰撞到实际模型包围盒外，穿着物初始模型相应变化成穿着物碰撞模型，穿着物碰撞模型套在实际模型包围盒外，并获得穿着物碰撞模型套在实际模型包围盒外的实际松紧度参数；

c、展示单元：比较实际松紧度参数和适宜松紧度参数，判定松紧度是否适宜，并以可视方式展示实际松紧度。

9.如权利要求8所述的穿着松紧度模拟方法系统，其特征在于：还包括展示单元，以数字或者能区分的颜色或者线条展示松紧度。

10.如权利要求8所述的穿着松紧度模拟方法系统，其特征在于：所述建模单元建立二维或者三维的所述穿着物初始模型、所述标配模型包围盒和所述实际模型包围盒，所述展示单元以三维、等高图和/或等高图层的方式展示松紧度。