JP5161229B2 - 着装シミュレーション装置とシミュレーション方法、シミュレーションプログラム - Google Patents
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Description
・ ガーメントを収縮させて人体モデルに近づける過程で、ガーメントのステッチ毎に人体モデル表面のポリゴンとの衝突の有無を判定する必要があること、及び
・ 着装によりステッチの配置が大きく乱れた状態からシミュレーションを開始するので、ステッチの配置が安定するまでに長時間を要するためである。そこでシミュレーションの手法を改良し、対話的な時間で正確なシミュレーションができるようにする必要がある。
人体モデルの周囲に仮に配置された各パーツを互いに接近させて、人体モデルと衝突しないように接合するパーツ接合部と、
接合済みのパーツからなる編物に対して、ステッチよりも粗いポリゴン単位で、ポリゴンに働く力を元に、編物の3D形状をシミュレーションするための手段と、
シミュレーション後のポリゴンに対し編物のステッチをマッピングすることにより、着装状態での編物の3D形状を求めるステッチマッピング部と、
ステッチの配置を糸の画像によりレンダリングする糸画像レンダリング部とを設けたことを特徴とする。
着装シミュレーション装置のパーツ接合部により、人体モデルの周囲に仮に配置された各パーツを互いに接近させて、人体モデルと衝突しないように接合するステップと、
着装シミュレーション装置のシミュレーション手段により、接合済みのパーツからなる編物に対して、ステッチよりも粗いポリゴン単位で、ポリゴンに働く力を元に、編物の3D形状をシミュレーションするステップと、
着装シミュレーション装置のステッチマッピング部により、シミュレーション後のポリゴンに対し編物のステッチをマッピングすることにより、着装状態での編物の3D形状を求めるステップと、
着装シミュレーション装置の糸画像レンダリング部により、ステッチの配置を糸の画像によりレンダリングするステップ、とを着装シミュレーション装置が実行することを特徴とする。
人体モデルの周囲に仮に配置された各パーツを互いに接近させて、人体モデルと衝突しないように接合するためのパーツ接合ステップと、
接合済みのパーツからなる編物に対して、ステッチよりも粗いポリゴン単位で、ポリゴンに働く力を元に、編物の3D形状をシミュレーションするためのステップと、
シミュレーション後のポリゴンに対し編物のステッチをマッピングすることにより、着装状態での編物の3D形状を求めるためのステッチマッピングステップと、
ステッチの配置を糸の画像によりレンダリングする糸画像レンダリングステップ、とを実行させることを特徴とする。
求めた3D形状を、シミュレーションデータ上で複数のパーツに仮想的に分割するパーツ分割部、とを設ける。
特に好ましくは、前記未着装の状態における3D形状に対し、後身頃の面と前身頃の面との間の境界面により、前記パーツ分割部で、編物を少なくとも前身頃と後身頃とに分割する。
好ましくは、前記ポリゴンを、デザインデータでのステッチの配列方向に沿って配置する。
好ましくは、マッピングしたステッチの配置を平滑化するための平滑化部を設ける。
またポリゴンをデザインデータでのステッチの配列方向に沿って配置すると、ステッチ配置の規則性がポリゴン配置に反映されて、シミュレーションが容易になる。
またポリゴン単位のシミュレーションでは、特にパーツ間の接続部でポリゴンが大きく変形し、ステッチの配置が不自然なものになる。そこでマッピングしたステッチの配置を平滑化すると、より自然なステッチ配置が得られる。平滑化はステッチに働く力を考慮したものとする必要はなく、短時間で実行できる。
8 プログラムメモリ 10 カラーモニタ 12 カラープリンタ
14 デザインデータ記憶部 16 画像データ記憶部 18 ニットデザイン部
20 データ変換部 22 糸画像入力部 24 3D未着装シミュレーション部
26 パーツ分割部 28 ポリゴン生成部 30 パーツ接合部
32 ポリゴンレベル・シミュレーション部 34 3Dステッチマッピング部
36 平滑化部 38 ステッチ形状マッピング部
40 糸画像によるレンダリング部 42 着装シミュレーションプログラム
44 3D未着装シミュレーション命令 46 パーツ分割命令
48 ポリゴン生成命令 50 パーツ接合命令
52 ポリゴンレベル・シミュレーション命令 54 3Dステッチマッピング命令
56 平滑化命令 58 ステッチ形状マッピング命令
60 糸画像によるレンダリング命令 62〜92 3D画像データ
94,96,98 ポリゴン 95 ポリゴン中心 100,102 ポリゴン
110〜115 パーツ 120,121 パーツ 122,123 縫製部
124 編物のシミュレーション画像 126 織物のシミュレーション画像
128 糸画像
1) 未着装の状態で、ガーメントの安定形状を3次元空間でシミュレーションする。ステッチ間の伸縮やステッチの浮き上がり、沈み込みによる変形を、大部分この段階でシミュレーションに反映できる。
2) ガーメントを複数のパーツに分割して、パーツ間を接合するように、人体モデルに着装させる。従ってこの過程でのガーメントの変形を少なくし、1)で得たステッチの立体配置を保つように、着装できる。
3) 2)の処理を用いることにより、個々のステッチを人体モデルの周囲のどの位置に配置するかの計算を簡単化できる。例えば、ステッチが人体モデルのどのポリゴンに衝突するかの衝突判定を、大部分不要にできる。
4) パーツを接合した後の物理シミュレーションを、ステッチよりも粗いポリゴン単位で行う。このため物理シミュレーションが簡単で、ステッチよりも粗いポリゴンの単位で、着装済みのガーメント形状を正確にシミュレーションできる。なおポリゴン内でのステッチの立体配置は、1)でシミュレーション済みである。
5) ポリゴンで表現したパーツを接合すると、接合に伴うパーツ移動での人体モデルとパーツの衝突に関する処理を簡単にできる。
6) ポリゴン単位でのシミュレーション後に、ステッチ配置を平滑化すると、パーツの接合部などに生じるステッチ配置の歪みを除くことができる。
7) ステッチ配置を平滑化した後に、ステッチを3D空間内の点からパイプや制御点の列で表現された糸に置き換えると、レンダリングの下地となるデータが得られる。
8) 7)の処理の後で糸画像を用いてレンダリングすると、最終的なシミュレーション画像が得られる。糸を変更する場合、8)の処理のみを再実行すればよい。
Claims (9)
- 編物のデザインデータを元に、前記編物が人体モデルに着装された状態を3D空間内でシミュレーションする装置において、
人体モデルの周囲に仮に配置された各パーツを互いに接近させて、人体モデルと衝突しないように接合するパーツ接合部と、
接合済みのパーツからなる編物に対して、ステッチよりも粗いポリゴン単位で、ポリゴンに働く力を元に、編物の3D形状をシミュレーションするための手段と、
シミュレーション後のポリゴンに対し編物のステッチをマッピングすることにより、着装状態での編物の3D形状を求めるステッチマッピング部と、
ステッチの配置を糸の画像によりレンダリングする糸画像レンダリング部、とを設けたことを特徴とする、着装シミュレーション装置。 - 前記編物のデザインデータでは前記各パーツが無縫製で接合編成されており、
前記編物を平坦な面上に配置した未着装の状態で、前記編物の3D形状を求めるための手段と、
求めた3D形状を、シミュレーションデータ上で複数のパーツに仮想的に分割するパーツ分割部、とを設けたことを特徴とする、請求項1の着装シミュレーション装置。 - 前記編物は複数のパーツを縫製で接合した編物であり、
該編物の各パーツを平坦な面上に配置した状態で、パーツの3D形状を求めるための手段を設けたことを特徴とする、請求項1の着装シミュレーション装置。 - 前記未着装の状態における3D形状に対し、後身頃の面と前身頃の面との間の境界面により、前記パーツ分割部で、編物を少なくとも前身頃と後身頃とに分割することを特徴とする、請求項2の着装シミュレーション装置。
- 前記パーツ分割部は、各パーツに含まれるステッチの、前記未着装の状態における3D形状での位置に基づいて パーツの輪郭を求めることを特徴とする、請求項2の着装シミュレーション装置。
- 前記ポリゴンを、デザインデータでのステッチの配列方向に沿って配置したことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかの着装シミュレーション装置。
- マッピングしたステッチ配置を平滑化するための平滑化部を設けたことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかの着装シミュレーション装置。
- 編物のデザインデータを元に、前記編物が人体モデルに着装された状態を3D空間内でシミュレーションする方法において、
着装シミュレーション装置のパーツ接合部により、人体モデルの周囲に仮に配置された各パーツを互いに接近させて、人体モデルと衝突しないように接合するステップと、
着装シミュレーション装置のシミュレーション手段により、接合済みのパーツからなる編物に対して、ステッチよりも粗いポリゴン単位で、ポリゴンに働く力を元に、編物の3D形状をシミュレーションするステップと、
着装シミュレーション装置のステッチマッピング部により、シミュレーション後のポリゴンに対し編物のステッチをマッピングすることにより、着装状態での編物の3D形状を求めるステップと、
着装シミュレーション装置の糸画像レンダリング部により、ステッチの配置を糸の画像によりレンダリングするステップ、とを着装シミュレーション装置が実行することを特徴とする、着装シミュレーション方法。 - デジタル情報処理装置において実行され、かつ編物のデザインデータを元に、前記編物が人体モデルに着装された状態を3D空間内でシミュレーションするプログラムにおいて、前記デジタル情報処理装置に、
人体モデルの周囲に仮に配置された各パーツを互いに接近させて、人体モデルと衝突しないように接合するためのパーツ接合ステップと、
接合済みのパーツからなる編物に対して、ステッチよりも粗いポリゴン単位で、ポリゴンに働く力を元に、編物の3D形状をシミュレーションするためのステップと、
シミュレーション後のポリゴンに対し編物のステッチをマッピングすることにより、着装状態での編物の3D形状を求めるためのステッチマッピングステップと、
ステッチの配置を糸の画像によりレンダリングする糸画像レンダリングステップ、とを実行させることを特徴とする、着装シミュレーションプログラム。
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