CN107958488B - 服装裁片的交互式编辑与缝合方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及服装设计领域，提出服装CAD裁片的3D交互式编辑与缝合方法，旨在解决服装设计中根据所设计的服装在人体模型上的仿真效果，需反复对服装进行修改和重新设计的问题，方法包括：加载服装CAD设计应用中DXF文件和三维人体模型；提取DXF文件中服装裁片的特征数据，特征数据包括构成服装裁片的缝合边的信息；通过交互式工具将服装裁片放置在三维人体模型的相应部位周围，并根据缝合边信息确定出服装裁片之间的缝合边对，交互式操作是利用交互式工具进行服装裁片的移动操作；利用各服装裁片的缝合边对之间的缝合关系，缝合各服装裁片，生成缝合后的三维服装模型。实现了服装设计和仿真同步进行，实时地对设计的服装进行仿真，提高服装设计的效率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机图形学领域，具体涉及服装辅助设计、数字化服装设计领域，特别涉及一种服装裁片的交互式编辑与缝合方法及装置。
背景技术
在传统的服装设计流程中，服装设计师首先根据市场流行元素和个人设计灵感，绘制出服装的草图。然后，根据设计好的草图制作出服装标准纸样。为了满足不同尺寸顾客的需求，需要在标准纸样上进行推码，制作出其他尺寸的纸样。利用服装样板，通过裁剪和车缝可以把织物面料制成服装。
但是为了检验所设计的服装的效果，需要将所设计的服装在人体模特进行仿真，根据仿真结果进行修改和重新设计。上述设计、修改和仿真是一个多次迭代的设计和仿真过程。服装设计及仿真过程需多次反复迭代，造成服装设计过程复杂、时间长、效率低下等问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决服装设计和仿真过程需多次反复迭代，造成服装设计过程复杂、时间长、效率低下等问题，本申请提出一种服装裁片的编辑与缝合系统以解决上述问题：
第一方面，本发明提供一种服装裁片的交互式编辑与缝合方法。该方法包括：加载服装CAD设计应用中DXF文件和三维人体模型；提取上述DXF文件中服装裁片的特征数据，上述服装裁片的特征数据包括构成服装裁片的缝合边的信息；通过交互式工具将上述服装裁片放置在上述三维人体模型的相应部位周围，并根据上述缝合边信息以确定出上述服装裁片之间的缝合边对，上述交互式操作是利用交互式工具进行服装裁片的移动操作；利用各上述服装裁片的各上述缝合边对之间的缝合关系，缝合各上述服装裁片，生成缝合后的三维服装模型。
在一些示例中，上述服装裁片的特征数据还包括构成服装轮廓的多边形曲线和缝合点信息，以及上述方法还包括：根据上述多边形曲线和缝合点的信息所指示的上述服装裁片的多边形曲线和缝合点所处层的关系，提取缝合关键点；确定同一上述缝合裁片的相邻缝合点之间的上述多边形曲线所构成的边为缝合边。
在一些示例中，上述通过交互式工具将上述服装裁片放置在上述三维人体模型的相应部位周围，并根据上述缝合边信息以确定出上述服装裁片之间的缝合边对，包括：利用交互式工具，将各上述服装裁片放置在上述三维人体模型的相应部位周围；从上述缝合边信息中确定出各服装裁片的缝合边；根据各上述服装裁片之间的缝合关系，确定上述三维人体模型各部位对应的服装裁片的缝合边所形成的缝合边对，并确定出各缝合边对之间缝合线的朝向。
在一些示例中，上述缝合边包括多个顶点，以及上述利用各上述服装裁片的各上述缝合边之间的缝合关系，缝合各上述服装裁片，生成缝合后的三维服装模型，包括：从每个上述缝合边对中选取出最长缝合边；以上述最长缝合边所在曲面的顶点数目确定上述缝合边对上的最大三角网格化采样数，并根据上述最大三角网格化采样数对上述缝合边对的各缝合边重采样；合并上述服装裁片缝合边对对应的顶点，根据上述缝合边对的各缝合边重采样所得的缝合点，利用质点弹簧模型动态地生成缝合后的三维服装模型。
在一些示例中，上述三维人体模型为三角化网格曲面人体模型。
在一些示例中，上述根据上述多边形曲线和缝合点的信息所指示的上述服装裁片的多边形曲线和缝合点所处层的关系，提取缝合关键点，上述利用各上述服装裁片的缝合边对之间的缝合关系，缝合各上述服装裁片，生成缝合后的三维服装模型包括：加载上述三角化网格曲面人体模型，利用上述服装裁片的长度单位，将上述三维人体模型归一化处理；利用归一化处理后的上述三维人体模型与上述服装裁片缝合边对的顶点对应关系，生成缝合后的三维服装模型。
在一些示例中，上述方法还包括利用各上述服装裁片在二维空间的坐标值，添加三维服装模型的纹理坐标。
第二方面，本发明提供一种存储装置，其中存储有多条程序，上述程序适于由处理器加载并执行以第一方面所述的服装裁片的交互式编辑与缝合方法。
第三方面，本发明提供一种处理装置，该处理装置包括处理器和存储设备，其中，处理器适于执行各条程序，存储设备适于存储多条程序；程序适于由处理器加载并执行以实现上述第一方面所述的服装裁片的交互式编辑与缝合方法。
本申请实施例提供的服装裁片的交互式编辑与缝合方法，在服装设计应用中通过加载服装CAD设计应用中DXF文件和三维人体模型，并解析DXF文件，获得构成服装的服装裁片以及服装裁片的特征数据，将服装裁片放置在三维人体相应部位的周围，并按照服装裁片之间的缝合关系进行缝合，生成三维服装模型。用户可以根据所生成的三维服装模型对服装设计中的服装裁片或服装裁片的缝合边信息进行修改，实现服装设计和仿真同步进行，实时地对设计的服装进行仿真，提高服装设计的效率。
附图说明
图1是服装裁片的交互式编辑与缝合方法的一个实施例流程图；
图2a-图2d是在服装裁片的交互式编辑与缝合方法的实施例中，从DXF文件提取出缝合点和缝合边的示意图；
图3a-图3b是在服装裁片的交互式编辑与缝合方法的实施例中，根据服装裁片的缝合边对和顶点对服装裁片网格化处理后的效果示意图；
图4是服装裁片的交互式编辑与缝合方法的应用示例中服装设计的交互式操作和缝合的流程图；
图5是交互式编辑和缝合操作效果图；
图6是缝合后的三维服装模型在人体模型上的渲染效果示意图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
可以应用于服装裁片的交互式编辑与缝合方法的系统包括：用于提供服装裁片以及与上述服装裁片相关信息的DXF文件、三维人体模型、交互式工具。其中，交互式工具是服装设计工程师与服装设计系统之间人机交互的工具。其包括键盘、鼠标、手写笔等输入工具，以及用于图像或图形显示的输出工具。
上述DXF(Drawing Exchange Format,绘图交换文件)文件是用于AutoCAD与其它软件之间进行CAD数据交换的CAD数据文件格式，是一种开放的矢量数据格式。
在上述DXF文件中包括服装生产所需的全部服装裁片的数据。上述服装裁片是根据标准设计制图的服装，裁剪后还没缝纫的衣片，裁片可以是布片，也可以是纸片；在本申请中服装裁片是指服装设计制图中的用于标识服装裁片的CAD图形，并且，可以在服装设计的应用软件中进行移动、旋转、缩放、复制粘贴等操作。可以理解的是，在上述DXF文件中，上述服装裁片由大量数据对组成，每一数据对包括代码和值，以描述每个服装裁片的特征。
上述三维人体模型是一种模拟人体的三维图像。上述三维人体模型可以是利用软件建立的模型或者可以是通过三维扫描和重建技术建立的模型。在服装设计的应用软件中可以对上述三维人体模型进行移动、旋转、缩放、复制粘贴等操作。
参考图1，图1示出了可以应用于本申请的服装裁片的交互式编辑与缝合方法和服装裁片的交互式编辑与缝合装置的实施例的示例性流程图。
在图1所示的流程图中，该服装裁片的交互式编辑与缝合方法，包括以下步骤：
步骤101，加载服装CAD设计应用中DFX文件和三维人体模型。
在本实施例中，在服装CAD设计应用中，用户或服装设计人员在服装设计应用的软件中加载DXF文件和三维人体模型。
步骤102，提取上述DXF文件中服装裁片的特征数据。
在本实施例中，基于上述步骤101中所加载的DXF文件，解析上述DXF文件，解析出包括构成完整服装的全部服装裁片的数据。从上述服装裁片的数据中提取出服装裁片的特征数据。其中，上述服装裁片的特征数据用于描述各服装裁片的特征，如构成服装裁片外形轮廓的多边形、多边形曲线、服装裁片的编号，以及服装裁片的缝合边的信息。例如，图2a示出了构成服装的各个服装裁片，以及各个服装裁片的缝合边的信息，包括构成缝合边的轮廓的多边形曲线以及缝合点。
在本实施例的一些可选的实现方式中，上述服装裁片的特征数据还包括构成服装轮廓的多边形曲线和缝合点信息，以及上述方法还包括：根据上述多边形曲线和缝合点的信息所指示的上述服装裁片的多边形曲线和缝合点所处层的关系，提取关键的缝合点；确定同一上述缝合裁片的相邻缝合点之间的上述多边形曲线所构成的边为缝合边。这里，上述服装裁片的特征数据可以从上述解析后的DXF文件中得到。DXF文件由大量的数据对组成(每一数据对包括“代码”和“值”)。DXF文件对代码和值进行了详细的规范。同时，为了服装生产的方便，服装CAD设计人员将不同服装裁片设置在不同的层次上。利用服装裁片处于不同层次的关系，对DXF文件中的所有服装裁片的元素进行提取，主要包括组成服装轮廓的多边形曲线和缝合点等信息。
基于所提取的上述服装裁片的元素，利用DXF文件中服装裁片的封闭曲线和缝合点所处层的关系，提出关键的缝合点。如图2b所示，图2b示出了利用DXF文件中服装裁片的封闭曲线和缝合点所处层的关系，各服装裁片所提取出的关键缝合点。图2c中示出了在同一个服装裁片中，相邻缝合点之间的封闭曲线的边构成为缝合边。
步骤103，通过交互式工具将上述服装裁片放置在上述三维人体模型的相应部位周围，并根据缝合点信息确定出上述服装裁片之间的缝合边对。
在本实施例中，利用用于服装设计的应用软件，用户或服装设计师可以从预设的人体模型库中选出人体模型，并在该人体模型上仿真服装设计的纸样、比较服装在人体模型上的仿真效果，对服装的纸样进行修改、或重新设计。上述人体模型，可以是标准三维人体模型。上述交互式操作是利用交互式工具进行服装裁片的移动操作。用户或设计师可以通过交互式工具，例如鼠标和/或键盘等，将上述服装裁片放置在上述人体模型的相应部位的周围，并根据上述服装裁片的缝合点信息确定出上述服装裁片之间的缝合边对。在图2d中示出了将服装裁片放置在所述三维人体模型的相应部位周围。上述服装裁片之间的缝合边对为上述服装裁片中的第一服装裁片的缝合边与第二服装裁片的缝合边形成的边对。缝合上述缝合边，将上述第一服装裁片与上述第二服装裁片缝合在一起。这里，需要注意的是第一服装裁片、第二服装裁片仅仅是用于区别多个服装裁片之间的关系。上述第一服装裁片与上述第二服装裁片之间的缝合关系是预先设置的。
在本实施例的一些可选的实现方式中，所述通过交互式工具将所述服装裁片放置在所述三维人体模型的相应部位周围以确定出所述服装裁片之间的缝合边对，包括：利用交互式工具，将各所述服装裁片放置在所述三维人体模型的相应部位周围；从缝合边信息中确定出各服装裁片的缝合边；根据各所述服装裁片之间的缝合关系，确定所述三维人体模型各部位对应的服装裁片缝合边所形成的缝合边对，并确定出各缝合边对之间缝合线的朝向。这里，根据上述缝合关系，将构成服装的各个上述服装裁片的缝合边按照预先设置的缝合关系，将根据缝合关系需要缝合在一起的两个上述服装裁片的缝合边确定为服装裁片之间的缝合边对。通过鼠标或键盘等交互工具调整服装裁片，使其平移、旋转和翻转等以修改缝合边对之间的朝向。
步骤104，利用各上述服装裁片的缝合边对之间的缝合关系，缝合各上述服装裁片，生成缝合后的三维服装模型。
在本实施例中，用户或服装设计师利用上述各服装裁片之间的预设的缝合关系，缝合上述各服装裁片成衣，生成缝合后的三维服装模型。可以理解的是上述缝合上述各服装裁片成衣，生成缝合后的三维服装模型可以是利用上述三维人体模型，将构成服装的全部服装裁片分别按照预先设置的缝合关系缝合，生成缝合后的三维服装模型。
在本实施例的一些可选的实现方式中，上述缝合边包括多个顶点，以及利用各上述服装裁片的缝合边之间的缝合关系，缝合各上述服装裁片，生成缝合后的三维服装模型，包括：从每个上述缝合边对中选取出最长缝合边；由上述最长缝合边所在曲面的顶点数目确定上述缝合边对上的最大三角网格化采样数，并根据上述最大三角网格化采样数对上述缝合边对的各缝合边重采样；合并上述服装裁片缝合边对对应的顶点，根据上述缝合边对的各缝合边重采样所得的缝合点，利用质点弹簧模型动态地生成缝合后的三维服装模型。这里，上述最长缝合边为上述缝合边对中边长最长的缝合边。为了保持缝合边对之间具有相同的顶点数目，以最长缝合边的顶点数目来确定缝合边对上的最大三角网格化采样数；对缝合边进行重采样。这样，使得缝合边对之间的采样点的数目相同。然后，服装裁片缝合边对之间对应的三维服装模型顶点进行合并，生成缝合后的三维服装模型。图3a中示出了在服装裁片中，缝合点以及由相邻缝合点之间组成缝合边。上述服装裁片的缝合点和上述缝合边经过网格化处理后生成如图3b所示的服装裁片的示意图。
在本实施例一些可选的实现方式中，上述三维人体模型可以为三角化网格曲面人体模型。上述利用各所述服装裁片的各所述缝合边对之间的缝合关系，缝合各所述服装裁片，生成缝合后的三维服装模型包括：加载上述三角化网格曲面人体模型，利用上述服装裁片的长度单位，将上述三维人体模型归一化处理；利用归一化处理后的上述三维人体模型与上述服装裁片缝合边对的顶点对应关系，生成缝合后的三维服装模型。
在本实施例一些可选的实现方式中，上述方法还包括利用各上述服装裁片在二维空间的坐标值，添加三维服装模型的纹理坐标。这里，可以使用纹理映射技术在服装曲面上实现纹理图案效果。具体可以是根据纹理图案和物体的边界定义，确定映射函数，然后使用逆向映射将图案映射到服装曲面空间。先将纹理图案空间点通过投影逆变成服装曲面上的点，参数化成三维坐标，从而实现添加三维服装模型的纹理坐标，进而获得三维服装模型的渲染效果。
作为示例，图4示出了服装裁片的交互式编辑与缝合方法的示意图，首先，输入服装设计格式DXF文件和三维人体模型，并对上述DXF文件进行解析，得到构成服装的各个服装裁片以及各服装裁片的特征数据；然后，将各个服装裁片通过交互式工具放置在三维人体模型相应部位，并通过服装裁片的缝合边的信息取得出缝合边；最后，缝合所确定出的缝合边对，生成三维服装模型。
继续参考图5，图5示出了通过键盘、鼠标等交互式工具将各服装裁片放置在三维人体模型的相应部位，并根据服装裁片的缝合关系，依次缝合各服装裁片生成三维服装模型的视图。将服装裁片放置在三维人体模型相应部位的视图，通过交互式工具，移动或旋转三维人体模型得到上述图5中各个方向的视图。对加载在上述三维人体模型三维服装模型进行渲染，得到如图6所示的三维短裤穿着到人体模型上的渲染效果图。
本申请的上述实施例提供的方法首先根据服装裁片的特征数据中所包含的缝合边信息和三维人体模型确定出构成服装的各服装裁片之间的缝合边对，利用各服装裁片的各个缝合边对之间的缝合关系，缝合各服装裁片，生成三维服装模型，实现了服装设计中通过交互的方式对服装裁片进行编辑和缝合，提高了服装设计的效率。
第二方面，本申请提供一种存储装置，该存储装置中存储有多条程序，上述程序适于由处理器加载并执行以实现：加载服装CAD设计应用中DFX文件和三维人体模型；提取上述DXF文件中服装裁片的特征数据，上述服装裁片的特征数据包括构成服装裁片的缝合边的信息；通过交互式工具将上述服装裁片放置在上述三维人体模型的相应部位周围以确定出上述服装裁片之间的缝合边对，上述交互式操作是利用交互式工具进行服装裁片的移动操作；利用各上述服装裁片的各上述缝合边对之间的缝合关系，缝合各上述服装裁片，生成缝合后的三维服装模型。
第三方面，本申请提供一种处理器，包括处理器和存储设备。其中，处理器适于执行各条程序，存储单元适于存储多条程序。上述程序适于由处理器加载并执行以实现：加载服装CAD设计应用中DFX文件和三维人体模型；提取上述DXF文件中服装裁片的特征数据，上述服装裁片的特征数据包括构成服装裁片的缝合边的信息；通过交互式工具将上述服装裁片放置在上述三维人体模型的相应部位周围以确定出上述服装裁片之间的缝合边对，上述交互式操作是利用交互式工具进行服装裁片的移动操作；利用各上述服装裁片的各上述缝合边对之间的缝合关系，缝合各上述服装裁片，生成缝合后的三维服装模型。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种服装裁片的交互式编辑与缝合方法，其特征在于，所述方法包括：
加载服装CAD设计应用中DXF文件和三维人体模型；
提取所述DXF文件中服装裁片的特征数据，所述服装裁片的特征数据包括构成服装裁片的缝合边的信息；
通过交互式工具将所述服装裁片放置在所述三维人体模型的相应部位周围，并根据所述缝合边信息确定出所述服装裁片之间的缝合边对，交互式操作是利用交互式工具进行服装裁片的移动操作；
利用各所述服装裁片的缝合边对之间的缝合关系，缝合各所述服装裁片，生成缝合后的三维服装模型；
其中，所述服装裁片的特征数据还包括构成服装轮廓的多边形曲线和缝合点信息，以及
所述方法还包括：
根据所述多边形曲线和缝合点的信息所指示的所述服装裁片的多边形曲线和缝合点所处层的关系，提取缝合点；
确定同一缝合裁片的相邻缝合点之间的所述多边形曲线所构成的边为缝合边；
其中，所述缝合边包括多个顶点，以及
所述利用各所述服装裁片的缝合边之间的缝合关系，缝合各所述服装裁片，生成缝合后的三维服装模型，包括：
从每个所述缝合边对中选取出最长缝合边；
以所述最长缝合边所在曲面的顶点数目确定所述缝合边对上的最大三角网格化采样数，并根据所述最大三角网格化采样数对所述缝合边对的各缝合边重采样；
合并所述服装裁片缝合边对对应的顶点，根据所述缝合边对的各缝合边重采样所得的缝合点，利用质点弹簧模型动态地生成缝合后的三维服装模型；
其中，所述方法还包括利用各所述服装裁片在二维空间的坐标值，添加三维服装模型的纹理坐标；
所述利用各所述服装裁片在二维空间的坐标值，添加三维服装模型的纹理坐标进一步包括：
根据纹理图案和物体的边界定义，确定映射函数；
根据所述映射函数，利用逆向映射将所述纹理图案映射到服装曲面空间，将纹理图案空间点通过投影逆变成服装曲面上的点，得到三维服装模型的纹理坐标。
2.根据权利要求1所述的服装裁片的交互式编辑与缝合方法，其特征在于，所述通过交互式工具将所述服装裁片放置在所述三维人体模型的相应部位周围，并根据所述缝合边信息确定出所述服装裁片之间的缝合边对，包括：
利用交互式工具，将各所述服装裁片放置在所述三维人体模型的相应部位周围；
从所述缝合边信息中确定出各服装裁片的缝合边；
根据各所述服装裁片之间的缝合关系，确定所述三维人体模型各部位对应的服装裁片的缝合边所形成的缝合边对，并确定出各缝合边对之间缝合线的朝向。
3.根据权利要求1所述的服装裁片的交互式编辑与缝合方法，其特征在于，所述三维人体模型为三角化网格曲面人体模型。
4.根据权利要求3所述的服装裁片的交互式编辑与缝合方法，其特征在于，所述利用各所述服装裁片的缝合边对之间的缝合关系，缝合各所述服装裁片，生成缝合后的三维服装模型，包括：
加载所述三角化网格曲面人体模型，利用所述服装裁片的长度单位，将所述三维人体模型归一化处理；
利用归一化处理后的所述三维人体模型与所述服装裁片缝合边对的顶点对应关系，生成缝合后的三维服装模型。
5.一种存储装置，其中存储有多条程序，其特征在于，所述程序适于由处理器加载并执行以实现权利要求1-4任一项所述的服装裁片的交互式编辑与缝合方法。
6.一种处理装置，包括
处理器，适于执行各条程序；以及
存储设备，适于存储多条程序；
其特征在于，所述程序适于由处理器加载并执行以实现：
权利要求1-4任一项所述的服装裁片的交互式编辑与缝合方法。
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