WO2010116875A1 - 着装シミュレーション装置とシミュレーション方法及びシミュレーションプログラム - Google Patents

着装シミュレーション装置とシミュレーション方法及びシミュレーションプログラム Download PDF

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WO2010116875A1
WO2010116875A1 PCT/JP2010/054645 JP2010054645W WO2010116875A1 WO 2010116875 A1 WO2010116875 A1 WO 2010116875A1 JP 2010054645 W JP2010054645 W JP 2010054645W WO 2010116875 A1 WO2010116875 A1 WO 2010116875A1
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clothing
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joining
additional
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PCT/JP2010/054645
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眞司 森本
俊統 中村
秀聡 武友
秀憲 坪井
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株式会社島精機製作所
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • G06T17/20—Finite element generation, e.g. wire-frame surface description, tesselation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A41H—APPLIANCES OR METHODS FOR MAKING CLOTHES, e.g. FOR DRESS-MAKING OR FOR TAILORING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A41H3/00—Patterns for cutting-out; Methods of drafting or marking-out such patterns, e.g. on the cloth
    • A41H3/007—Methods of drafting or marking-out patterns using computers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/16—Cloth
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2219/00—Indexing scheme for manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T2219/20—Indexing scheme for editing of 3D models
    • G06T2219/2021—Shape modification

Definitions

  • This invention relates to dressing simulation, and more particularly, to adding items such as pockets and bags to the clothing after the dressing simulation has been completed.
  • clothing is divided into polygons and placed around the human body model, taking into account the gravity acting on the polygon, the repulsive force from the human body model, the elastic force accompanying the deformation of the polygon, the friction between the polygons and the human body model, etc. Then, a dynamic simulation is performed in units of polygons. A stable arrangement of polygons is obtained by simulation, rendering of clothing texture, lighting, etc. is performed, and the wearing state is displayed.
  • the subject of dressing is not limited to a human body, but may be a pet or the like.
  • Patent Document 1 JP2000-242683A proposes to perform wearing simulation on clothes without pockets, and then place the pockets by floating a predetermined distance from the clothes, or close the pockets to the surface of the clothes. is doing.
  • the pocket is disposed at a predetermined position with respect to the garment but is not stitched to the garment. Therefore, there is a problem that the gap between the pocket and the garment is seen when the viewpoint is changed and viewed from diagonally forward, or that there is no gap between the upper end of the pocket and the garment when viewed from diagonally above.
  • the pocket will not follow the movement of the human body even if the clothes can be changed in real time. Furthermore, if there is another garment outside the garment, the other garment that is layered on may interfere with the pocket, and for example, the pocket may protrude from the other garment.
  • An auxiliary problem in the present invention is to maintain an appropriate positional relationship between the additional item and other clothes to be layered.
  • the wearing simulation device of the present invention is a device for simulating the wearing state of clothing and determining the wearing state of clothing after adding an additional item.
  • a storage unit for storing polygon data representing the shape of the additional item;
  • An editing means for editing the polygon data in order to edit the shape of the additional item in accordance with a user instruction;
  • Placement means for placing additional items on the clothing according to the user's instructions;
  • a joining means for reconstructing the polygon of the clothing along the joint line of the additional item and causing the clothing polygon and the polygon of the additional item to share sides along the joint line;
  • One-dimensional deformation means for fixing the polygon and the joining line of the clothing after joining and moving the polygon of the additional item to the outside of the clothing is provided.
  • the wearing simulation method of the present invention is a method for simulating the wearing state of a garment and determining the wearing state of the garment with additional items added thereto.
  • Stores polygon data representing the shape of the additional item In order to edit the shape of the additional item according to the user's instruction, edit the polygon data, Place additional items on clothing according to user instructions, Reconstruct clothing polygons along the joint line of the additional item, let the clothing polygon and the polygon of the additional item share sides along the joint line, The polygon of the clothing after joining and the joining line are fixed, and the polygon of the additional item is moved to the outside of the clothing.
  • the wearing simulation program of the present invention is a program for simulating the wearing state of clothing by a computer and determining the wearing state of clothing with additional items added thereto,
  • the computer A storage unit for storing polygon data representing the shape of the additional item;
  • An editing means for editing the polygon data in order to edit the shape of the additional item in accordance with a user instruction;
  • Placement means for placing additional items on the clothing according to the user's instructions;
  • a joining means for reconstructing the polygon of the clothing along the joint line of the additional item and causing the clothing polygon and the polygon of the additional item to share sides along the joint line;
  • the polygon of the clothing after joining and the joining line are fixed, and it functions as a one-dimensional deformation means for moving the polygon of the additional item to the outside of the clothing.
  • the additional item can be joined to the base clothing, and by moving the additional item to the outside, a natural shape can be obtained.
  • the description relating to the wearing simulation apparatus is also applied to the simulation method and the simulation program as it is, and the description relating to the simulation method is also applied to the simulation apparatus and the simulation program as it is.
  • a means for moving the outer clothing polygon to the outside of the additional item is provided so as to avoid a collision between the outer clothing polygon and the additional item polygon.
  • a means for moving the outer clothing polygon to the outside of the additional item is provided so as to avoid a collision between the outer clothing polygon and the additional item polygon.
  • the joining means reconstructs a clothing polygon through which the joining line passes.
  • the polygon of the item to be added and the polygon of the base clothing can be easily joined, and the range for reconstructing the polygon can be minimized.
  • the joining means replaces the clothing polygon inside the joining line with the polygon of the additional item, and creates a new polygon in the area between the polygon outside the joining line and the joining line. Even in this case, the polygon of the item to be added and the polygon of the clothing as the base can be easily joined, and the processing inside the joining line is also easy.
  • the storage unit stores a distance for moving the polygon of the additional item to the outside so that the distance is 0 on the joining line and becomes larger as the distance from the joining line increases. In this way, the additional item can be easily moved outward by a predetermined length.
  • FIG. Block diagram of the wearing simulation apparatus of the embodiment
  • the flowchart which shows the dressing simulation algorithm in an Example Flowchart showing the simulation algorithm after FIG.
  • Horizontal sectional view showing projection of pocket polygons on clothing in FIG.
  • Horizontal sectional view showing the process of moving the pockets closely attached to the body to the outside and moving the other garments worn on top of each other to the outside Diagram showing distance traveled outside the pocket
  • 2 is a wearing simulation apparatus
  • 4 is a bus
  • 6 is a manual input, such as a keyboard, a mouse, a stylus, a joystick, and a trackball.
  • Reference numeral 8 is a color monitor
  • 10 is a color printer.
  • 12 is a LAN interface
  • 14 is an external storage
  • the external storage 14 stores a design program, a wearing simulation program, and the like.
  • Reference numeral 16 denotes a CPU
  • 18 denotes a memory.
  • the design unit 20 and the wearing simulation unit 22 are configured using the CPU 16 and the memory 18 as resources.
  • the design unit 20 processes the clothing design input from the manual input 6, the LAN interface 12, the external storage 14, and the like, and outputs the obtained design from the color monitor 8 and the color printer 10.
  • the wearing simulation unit 22 simulates a state when the design is virtually worn on a human body model or a pet model, and the wearing simulation itself is known. Then, the wearing simulation result is output from the color monitor 8 and the color printer 10, and the user changes the design based on the wearing simulation result, and in particular adds an additional item such as a pocket or a bag.
  • the additional item data storage unit 24 stores the shape of an additional item such as a pocket or a bag, and storing the shape here stores the position data of polygons constituting the additional item, for example, polygon center data, Alternatively, polygon vertex data or the like is stored.
  • the additional item data storage unit 24 stores movement amount data that defines how far each polygon of an item is moved from the clothing when the additional item is attached to the clothing.
  • the joining processing unit 26 reconstructs the clothing-side polygon in the vicinity of the additional item as shown in FIGS.
  • the additional item one-dimensional deformation unit 28 moves the additional item joined to the clothing to the outside of the clothing, and the amount of movement is stored in the additional item data storage unit 24.
  • the layering processing unit 30 detects a collision between the additional item and the other clothing when the other clothing exists further outside the additional item, specifically, the polygon of the additional item and the polygon of the other clothing Is detected, and the polygon of the other clothing is moved outside the additional item to eliminate the collision.
  • the additional item editing unit 32 edits the shape of the additional item. For example, when a user (not shown) selects an additional item in the storage unit 24 from the manual input 6 or the like, the additional item editing unit 32 can freely change the shape of the additional item. When the shape of the additional item is edited, the storage unit 24 deforms the polygon data, for example, in a similar manner according to the shape change of the additional item.
  • the additional item placement unit 34 assists the user in placing the additional item on the base clothing, and specifically, the base clothing on the color monitor 8 in accordance with the user dragging the additional item. Move additional items to.
  • step 1 a wearing state of a base clothing such as a shirt is simulated (step 1).
  • step 2 The presence or absence of layering is checked in step 2, and if there is layering, the wearing state of the clothing to be layered is simulated (step 3).
  • step 3 the type of additional item stored in the storage unit 24 is displayed on, for example, the color monitor 8, and the user selects the item to be added, causes the color monitor 8 to display the base clothing, and
  • the attachment position of the additional item is designated, and the shape of the additional item is edited (step 4).
  • the storage unit 24 stores, for example, a plurality of types of pocket basic shapes, and the user selects a basic shape and edits the shape by expanding and contracting in the vertical direction or expanding and contracting in the horizontal direction.
  • the polygon of the additional item is deformed, for example, each polygon is stretched in the vertical direction at the same rate as the vertical stretch rate of the pocket, and the polygon is stretched in the horizontal direction at the same rate as the horizontal stretch rate. Extend and contract.
  • the expansion / contraction ratio deviates significantly from 1, the polygon is added or deleted in order to edit the shape of the additional item.
  • the user determines the position and shape of the additional item or the position from the state where the base clothing and the additional item are displayed superimposed on the color monitor 8.
  • the joining processing unit 26 When the position is determined, the joining processing unit 26 generates a joining line between the additional item and the base clothing in a predetermined range along the outline of the additional item, and the joining corresponds to stitching or adhesion with the actual object. (Step 5).
  • the contour line On the side of the additional item, the contour line originally overlaps the side of the polygon, but there is no guarantee that the contour line passes through the side of the polygon on the side of the base clothing. Therefore, on the clothing side serving as the base, the polygon through which the joint line passes is divided at the joint line, and boundary polygons are generated on both sides of the joint line.
  • the polygon through which the joint line passes is replaced with the boundary polygon, but the polygon through which the joint line does not pass is not processed.
  • the boundary polygon is generated so as to share a side on the joint line with the polygon of the additional item (step 6).
  • step 6 replace the polygon inside the joint line with a copy of the polygon of the additional item.
  • This operation is called embedding the polygon of the additional item in the base clothing, the additional item has the original polygon, and the polygon that is embedded from the additional item is inside the joint line of the base clothing.
  • a boundary polygon is generated in the area between the joint line and the outer polygon (step 7).
  • the polygons at the end of the additional item and the boundary polygon share sides on the joint line.
  • the additional item is fixed to the base garment with a joint line.
  • the additional item and the base clothing are joined together with a joining line without any gap, and are joined from any viewpoint.
  • Step 8 After joining the additional item to the base garment, the process moves from the connector A to Step 8 in FIG. 3, and the polygon of the additional item is moved to the outside of the garment, for example, along the normal direction of the polygon (Step 8). Then, in step 9, it is determined whether there is a collision between polygons with clothing (layered clothing) further outside the additional item, and if there is a collision, the polygon on the layered side is moved outward to eliminate the collision. (Step 10). The obtained simulation result is displayed on the color monitor (step 11), and when the user changes the design, for example, changes the position or shape of the additional item, the corresponding processing is performed.
  • FIG. 4 shows the generation of the boundary polygon 48 when the pocket 42 is joined to the shirt 40, and the outline of the pocket 42 automatically becomes the joining line 44 except for the upper part.
  • the polygon data of the pocket 42 is stored in the additional item data storage unit 24.
  • the polygon including the joint line 44 of the shirt is set as the editing range 46, and the polygon in the editing range 46 is replaced with the boundary polygon 48.
  • the boundary polygon 48 has a side on the joint line 44, and this side coincides with the side of the polygon along the joint line 44 of the pocket 42.
  • the polygon of the pocket 42 and the boundary polygon 48 share the side on the joining line 44 and are joined to the shirt 40 by sewing or the like.
  • the polygon arrangement after joining is shown on the left side of FIG.
  • polygon reconstruction is unnecessary on the pocket 42 side, and on the shirt 40 side, the polygon through which the joint line 44 passes and one polygon outside thereof, that is, the polygon in the vicinity of the joint line are reconstructed.
  • the range of reconstruction is only the polygons through which the joint line 44 passes, or two to three polygons along the direction perpendicular to the joint line.
  • the shirt polygon is replaced with the polygon of the pocket 42 for the area inside the pocket 42. In other words, the polygon in the pocket 42 is copied to the shirt 40 side.
  • An area between the outline of the pocket 42 and a polygon outside the shirt 40 that does not overlap the pocket 42 is set as an editing range 47, and a boundary polygon is provided in this range.
  • the boundary polygon shares a side with the polygon of the shirt 40 on the joint line 44, but does not share the side with the polygon of the pocket 42 on the virtual joint line 45 at the upper end of the pocket 42.
  • the boundary polygon is an outline outside the editing range 47 and shares a vertex with the original polygon of the shirt 40.
  • FIG. 1 A copy of the polygon on the pocket 42 side to the shirt 40 is shown in FIG.
  • the shirt 40 is arranged on a curved surface in 3D space, while the pocket 42 is arranged on a plane, but the distance between the two is small.
  • From the polygon center 50 of the pocket 42 for example, projection onto the shirt side along the normal direction of the polygon, and the intersection with the shirt 40 is set as the polygon center 51.
  • the vertexes of the polygon may be projected.
  • FIG. 7 shows the movement of the pocket 42 to the outside.
  • the pocket 42 is initially in close contact with the shirt 40, and the polygon of the shirt 40 is moved outward by a predetermined distance, for example, in accordance with the normal direction. .
  • clothes on the outside, for example, the jacket 60 and the pocket 42 may collide. Therefore, the overlap processing unit 30 detects whether or not the polygon in the pocket 42 and the polygon in the jacket 60 collide, and when the collision occurs, the polygon in the jacket 60 is moved outward.
  • the polygon arrangement of the pocket 42 and the jacket 60 is smoothed.
  • the shirt 40 does not move, and the joining line 44 does not move.
  • the moving direction is the normal direction of the polygon, but may be an average normal direction for the entire pocket 42.
  • a mechanical simulation may be performed with the state on the right side of FIG. 7 as an initial value.
  • the joint line 44 and the shirt 40 do not move as boundary conditions.
  • the range of polygons to be processed is limited on the jacket 60 side.
  • the simulation is a one-dimensional simulation along the normal direction, and the calculation time is shortened.
  • the distance by which the pocket 42 is moved to the outside with respect to the shirt 40 is f, and this distance is stored in the additional item data storage unit 24 as shown on the right side of FIG.
  • the distances f1, f2, and f3 for moving the pocket with respect to the three line segments L1, L2, and L3 are stored, the movement distances are interpolated at points other than these line segments, and the movement distances on the joint line 44 are At 0, the distance moved from the joining line 44 increases and then becomes a constant value.
  • FIGS. 9 An example of adding a pocket with an upper lid and layering it with a jacket is shown in FIGS.
  • the pocket 42 is attached by the algorithm shown in FIGS. 2 and 3, and then the upper lid 62 of the pocket is attached on the upper side thereof.
  • FIG. 9 shows a state immediately after mounting and before moving outward. While moving the pocket 42 to the outside, the upper lid 62 is also moved to the outside to determine whether the pocket 42 and the upper lid 62 collide. If there is a collision, the polygon of the upper lid 62 is moved to the outside.
  • the simulation result is shown in FIG. The simulation can be performed even when the jacket 60 is layered on the upper side of the shirt. For example, in this case, the simulation of FIG. Next, it is determined whether or not there is a collision between the polygon of the jacket 60 and the polygon of the pocket 42 and the upper lid 62. If there is a collision, the jacket 60 is moved outward as shown in FIG.
  • the following effects can be obtained.
  • (1) By sharing polygon sides, additional items can be joined to the base clothing.
  • (2) Minimize polygon reconstruction by using the polygon on the additional item side as it is at the time of joining, generating a boundary polygon only around the joining line, or copying the polygon of the additional item inside the joining line Limit.
  • (3) Move the additional item to the outside to make it a natural shape, and if it collides with layered clothing, you can make it natural by moving the layered clothing to the outside.
  • Dressing simulation device 4 Bus 6 Manual input 8 Color monitor 10 Color printer 12 LAN interface 14 External storage 16 CPU DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Memory 20 Design part 22 Dressing simulation part 24 Additional item data storage part 26 Joining process part 28 Additional item one-dimensional transformation part 30 Layering process part 32 Additional item edit part 34 Additional item arrangement part 40 Body 42 Pocket 44 Joining line 45 Virtual Joint line 46, 47 Edit range 48 Boundary polygon 50 Polygon center 51 Polygon center 60 Jacket 62 Top cover f1-f3 movement data L1-L3 line segment

Abstract

　追加アイテムの形状を表すポリゴンデータを記憶し、追加アイテムの形状をユーザの指示に従って編集するために、ポリゴンデータを編集し、追加アイテムをユーザの指示に従って衣類上に配置する。追加アイテムの接合線に沿って衣類のポリゴンを再構成し、衣類のポリゴンと追加アイテムのポリゴンとに接合線に沿って辺を共有させ、接合後の衣類のポリゴンと接合線とを固定し、追加アイテムのポリゴンを衣類の外側へ移動させる。追加アイテムを後付けした衣類のシミュレーションを、短時間でかつ正確に行える。

Description

着装シミュレーション装置とシミュレーション方法及びシミュレーションプログラム
　この発明は着装シミュレーションに関し、特に一旦着装シミュレーションを完了した衣類に対し、ポケット、衿などのアイテムを後付けで追加することに関する。
　着装シミュレーションでは、衣類をポリゴンに分割し、人体モデルの周囲に配置し、ポリゴンに働く重力、人体モデルからの反発力、ポリゴンの変形に伴う弾性力、ポリゴン間及び人体モデルとの摩擦等を考慮して、ポリゴン単位で力学的シミュレーションを行う。シミュレーションによりポリゴンの安定配置を求め、衣類のテクスチャー、照明等のレンダリングを施し、着装状態を表示する。着装の対象は人体に限らず、ペットなどでも良い。
　ポケットなどのアイテムを衣類に後付けできると便利であるが、アイテムを付加する毎にシミュレーションを最初からやり直すのは非効率である。この点に関し、特許文献１：JP2000-242683Aは、ポケット無しの衣類に対し着装シミュレーションを行い、次いで衣類から所定の距離だけ浮かしてポケットを配置する、あるいは衣類の表面にポケットを密着させることを提案している。この場合、ポケットは、衣類に対して所定の位置に配置されているが、衣類に縫合されていない。従って視点変換を施し斜め前方から見るとポケットと衣類との隙間が見える、あるいは斜め上方から見るとポケット上端と衣類との隙間がない、などの問題が生じる。また人体モデルの姿勢を変えると、衣類をリアルタイムに変えることができても、ポケットが人体の運動に追随しない。さらに上記の衣類の外側に他の衣類が有ると、重ね着した他の衣類とポケットが干渉し、例えばポケットが他の衣類から突き出してしまうことがある。
JP2000-242683A
　この発明の課題は、追加アイテムをベースとなる衣類に後付けで接合することにより、視点変換を施しても、あるいはモデルの姿勢を変えても、不自然な表示にならないようにすることにある。
　この発明での補助的な課題は、追加アイテムと重ね着する他の衣類とが適切な位置関係を保つようにすることにある。　
　この発明の着装シミュレーション装置は、衣類の着装状態をシミュレーションすると共に、追加アイテムを後付けした衣類の着装状態を求める装置において、
　追加アイテムの形状を表すポリゴンデータを記憶する記憶部と、
　追加アイテムの形状をユーザの指示に従って編集するために、前記ポリゴンデータを編集するための編集手段と、
　追加アイテムをユーザの指示に従って衣類上に配置するための配置手段と、
　追加アイテムの接合線に沿って衣類のポリゴンを再構成し、衣類のポリゴンと追加アイテムのポリゴンとに接合線に沿って辺を共有させるための接合手段と、
　接合後の衣類のポリゴンと接合線とを固定し、追加アイテムのポリゴンを衣類の外側へ移動させるための１次元変形手段、とを設けたことを特徴とする。
　この発明の着装シミュレーション方法は、衣類の着装状態をシミュレーションすると共に、追加アイテムを後付けした衣類の着装状態を求める方法において、
　追加アイテムの形状を表すポリゴンデータを記憶し、
　追加アイテムの形状をユーザの指示に従って編集するために、前記ポリゴンデータを編集し、
　追加アイテムをユーザの指示に従って衣類上に配置し、
　追加アイテムの接合線に沿って衣類のポリゴンを再構成し、衣類のポリゴンと追加アイテムのポリゴンとに接合線に沿って辺を共有させ、
　接合後の衣類のポリゴンと接合線とを固定し、追加アイテムのポリゴンを衣類の外側へ移動させる、ことを特徴とする。
　この発明の着装シミュレーションプログラムは、コンピュータにより、衣類の着装状態をシミュレーションすると共に、追加アイテムを後付けした衣類の着装状態を求めるためのプログラムであって、
　前記コンピュータを、
　追加アイテムの形状を表すポリゴンデータを記憶する記憶部と、
　追加アイテムの形状をユーザの指示に従って編集するために、前記ポリゴンデータを編集するための編集手段と、
　追加アイテムをユーザの指示に従って衣類上に配置するための配置手段と、
　追加アイテムの接合線に沿って衣類のポリゴンを再構成し、衣類のポリゴンと追加アイテムのポリゴンとに接合線に沿って辺を共有させるための接合手段と、
　接合後の衣類のポリゴンと接合線とを固定し、追加アイテムのポリゴンを衣類の外側へ移動させるための１次元変形手段、として機能させる。
　この発明では、ポリゴンの辺の共有により、追加アイテムをベースとなる衣類に接合でき、また追加アイテムを外側へ移動させることにより自然な形状にできる。この明細書において、着装シミュレーション装置に関する記載はそのままシミュレーション方法及びシミュレーションプログラムにも当てはまり、シミュレーション方法に関する記載はそのままシミュレーション装置及びシミュレーションプログラムにも当てはまる。
　好ましくは、前記衣類の外側の衣類のポリゴンと前記追加アイテムのポリゴンとの衝突を回避するように、前記外側の衣類のポリゴンを追加アイテムの外側へ移動させるための手段を設ける。このようにすると、重ね着の内側の衣類に対してアイテムを追加しても、重ね着した外側の衣類からアイテムが突き出したりすることが無く、自然なシミュレーション結果が得られる。
　好ましくは、接合手段は接合線が通過する衣類のポリゴンを再構成する。このようにすると、追加するアイテムのポリゴンとベースとなる衣類のポリゴンとを簡単に接合でき、またポリゴンを再構成する範囲を最小限にできる。
　好ましくは、接合手段は、接合線の内側の衣類のポリゴンを追加アイテムのポリゴンで置き換え、接合線の外側のポリゴンと接合線との間のエリアに新たなポリゴンを作成する。このようにしても、追加するアイテムのポリゴンとベースとなる衣類のポリゴンとを簡単に接合でき、接合線の内側の処理も簡単である。
　好ましくは、前記記憶部は、追加アイテムのポリゴンを外側へ移動させる距離を、接合線上で０で、接合線から離れると大きくなるように記憶する。このようにすると、簡単に追加アイテムを外側へ所定長だけ移動させることができる。
実施例の着装シミュレーション装置のブロック図 実施例での着装シミュレーションアルゴリズムを示すフローチャート 図２以降のシミュレーションアルゴリズムを示すフローチャート 実施例での、ポケットの取り付けに伴う、身頃のポリゴンの編集を示す図 変形例での、ポケットの取り付けに伴う、身頃のポリゴンの編集を示す図 図５でのポケットのポリゴンの衣類への射影を示す水平方向断面図 身頃に密着させたポケットを外側へ移動させると共に、重ね着した他の衣類を外側へ移動させる処理を示す、水平方向断面図 ポケットの外側への移動距離を示す図 ポケットと上蓋とをシャツに接合した状態を示す図 図９の状態から、ポケットと上蓋とを外側へ移動させた状態を示す図 ジャケットの内側のシャツにポケットと上蓋とを接合した状態を示す図
　以下に、発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に、周知技術による変更の可能性を加味して解釈されるべきである。
　図１～図１１に、実施例を示す。図１において、２は着装シミュレーション装置で、４はバスであり、６はマニュアル入力で、例えばキーボード、マウス、スタイラス、ジョイスティック、トラックボールなどである。８はカラーモニタ、１０はカラープリンタである。１２はＬＡＮインターフェース、１４は外部記憶で、外部記憶１４はデザインプログラムや着装シミュレーションプログラムなどを記憶する。１６はＣＰＵ、１８はメモリで、ＣＰＵ１６とメモリ１８とを資源として、デザイン部２０及び着装シミュレーション部２２を構成する。
　デザイン部２０は、マニュアル入力６，ＬＡＮインターフェース１２，外部記憶１４などから入力された衣類のデザインを処理し、得られたデザインをカラーモニタ８及びカラープリンタ１０などから出力する。着装シミュレーション部２２は、デザインを人体モデルあるいはペットのモデルなどに仮想的に着装させた際の状態をシミュレーションし、着装シミュレーション自体は公知である。そして着装シミュレーション結果をカラーモニタ８及びカラープリンタ１０などから出力し、ユーザは着装シミュレーション結果に基づいてデザインを変更し、特に追加アイテム、例えばポケットや衿などを追加する。
　着装シミュレーション部２２のサブシステムとして、追加アイテムデータ記憶部２４～追加アイテム配置部３４がある。追加アイテムデータ記憶部２４は、ポケットあるいは衿などの追加アイテムの形状を記憶し、ここに形状を記憶するとは、追加アイテムを構成するポリゴンの位置データを記憶することで、例えばポリゴンの中心データ、あるいはポリゴンの頂点データなどを記憶することである。追加アイテムデータ記憶部２４は、追加アイテムを衣類に後付けした際に、アイテムの各ポリゴンを衣類からどれだけ外側に移動させるかを規定する、移動量データを記憶している。接合処理部２６は、追加アイテムの取付位置が決まると、図４～図６のようにして、追加アイテムの付近で衣類側のポリゴンを再構成する。追加アイテム１次元変形部２８は、衣類に接合された追加アイテムを衣類の外側へ移動させ、この移動量は追加アイテムデータ記憶部２４が記憶している。
　重ね着処理部３０は、追加アイテムのさらに外側に他の衣類が存在する場合に、追加アイテムと他の衣類との衝突を検出し、具体的には追加アイテムのポリゴンと他の衣類のポリゴンとの衝突を検出し、他の衣類のポリゴンを追加アイテムの外側へ移動させることにより衝突を解消する。追加アイテム編集部３２は追加アイテムの形状を編集し、例えば図示しないユーザがマニュアル入力６などから記憶部２４の追加アイテムを選択した際に、追加アイテムの形状変更を自在にする。追加アイテムの形状が編集されると、記憶部２４ではポリゴンデータを追加アイテムの形状変更に応じて、例えば相似変形する。追加アイテム配置部３４は、ユーザが追加アイテムをベースとなる衣類上に配置することを支援し、具体的にはユーザが追加アイテムをドラッグすることに合わせて、カラーモニタ８上でベースとなる衣類に対し追加アイテムを移動させる。
　図２，図３に、実施例での着装シミュレーションアルゴリズムを示す。最初にベースとなる衣類、例えばシャツ、の着装状態をシミュレーションする(ステップ１）。ステップ２で重ね着の有無をチェックし、重ね着がある場合、重ね着する衣類の着装状態をシミュレーションする(ステップ３）。次に記憶部２４が記憶している追加アイテムの種類を例えばカラーモニタ８に表示し、ユーザは追加するアイテムを選択し、カラーモニタ８にベースとなる衣類を表示させて、カラーモニタ８上で追加アイテムの取付位置を指定し、また追加アイテムの形状を編集する(ステップ４）。記憶部２４は、例えばポケットの基本形状を複数種類記憶し、ユーザは基本形状を選択し、縦方向に伸縮あるいは横方向に伸縮することなどにより形状を編集する。形状の変更に応じて、追加アイテムのポリゴンを変形させ、例えばポケットの縦方向の伸縮率と同じ割合で各ポリゴンを縦方向に伸縮させ、横方向の伸縮率と同じ割合で横方向にポリゴンを伸縮させる。伸縮率が１から大きく外れる場合、追加アイテムの形状を編集するため、ポリゴンを追加あるいは削除する。
　カラーモニタ８にベースとなる衣類と追加アイテムとを重ねて表示した状態から、ユーザは追加アイテムの位置と形状、あるいは位置を決定する。接合処理部２６は位置が決定されると、追加アイテムの輪郭に沿って所定の範囲に、追加アイテムとベースとなる衣類との接合線を発生させ、接合は実物での縫合あるいは接着に対応する(ステップ５）。追加アイテムの側では輪郭線は元々ポリゴンの辺に重なるが、ベースとなる衣類の側では輪郭線がポリゴンの辺を通る保証は無い。そこでベースとなる衣類の側では、接合線が通過するポリゴンを接合線を境に分割し、接合線の両側の各々に境界ポリゴンを発生させる。この結果、接合線が通過するポリゴンは境界ポリゴンで置き換えられるが、接合線が通過しないポリゴンは処理しない。そして境界ポリゴンは、追加アイテムのポリゴンと接合線上で辺を共有するように発生させる(ステップ６）。
　ステップ６の処理に代えて、ベースとなる衣類のシャツに対し、接合線の内部のポリゴンを追加アイテムのポリゴンのコピーで置き換える。この操作を追加アイテムのポリゴンをベースとなる衣類に埋め込むと呼び、追加アイテムには元のポリゴンがあり、ベースとなる衣類の接合線の内部には追加アイテムから埋め込んだポリゴンがある。次に、接合線とその外側のポリゴンとの間のエリアに、境界ポリゴンを発生させる(ステップ７）。ステップ６もしくはステップ７の処理により、追加アイテムの端部のポリゴンと境界ポリゴンとが、接合線上で辺を共有する。この結果、追加アイテムはベースとなる衣類に接合線で固定され、例えば人体モデルの運動に伴って衣類をさらに変形させると、追加アイテムも連動して変形する。さらに追加アイテムとベースとなる衣類は接合線で隙間無しに接合され、どの視点から見ても接合されている。
　追加アイテムをベースとなる衣類に接合した後、結合子Ａから図３のステップ８に移り、追加アイテムのポリゴンを、例えばポリゴンの法線方向に沿って衣類の外側に移動させる(ステップ８）。そしてステップ９で、追加アイテムのさらに外側にある衣類（重ね着）との、ポリゴン間の衝突の有無を判定し、衝突が有れば重ね着側のポリゴンを外側へ移動させて衝突を解消する(ステップ１０）。得られたシミュレーション結果をカラーモニタに表示し(ステップ１１）、ユーザがデザインを変更し、例えば追加アイテムの位置あるいは形状などを変更すると、それに応じた処理を行う。
　図４に、シャツ４０にポケット４２を接合する際の境界ポリゴン４８の発生を示し、ポケット４２では上部を除いて輪郭が自動的に接合線４４となる。またポケット４２のポリゴンデータは、追加アイテムデータ記憶部２４が記憶している。図４の右側のように、ポケット４２の取付位置を指定すると、シャツの接合線４４を含むポリゴンを編集範囲４６とし、編集範囲４６内のポリゴンを境界ポリゴン４８で置き換える。境界ポリゴン４８は接合線４４上に辺を持ち、かつこの辺は、ポケット４２の接合線４４に沿ったポリゴンの辺と一致する。この結果、ポケット４２のポリゴンと境界ポリゴン４８は、接合線４４上の辺を共有し、シャツ４０に対し縫合などで接合されたことになる。図４の左側に、接合後のポリゴン配置を示す。
　図４の処理では、ポケット４２側ではポリゴンの再構成が不必要で、シャツ４０側では接合線４４が通過するポリゴン及びその１個外側のポリゴン、即ち接合線の近傍のポリゴンを再構成する。再構成の範囲は、接合線４４が通過するポリゴンのみ、あるいは接合線に直角な方向に沿ってポリゴン２個～３個分とする。これに対して図５の処理では、右上段のポケット４２が左上段のようにシャツ４０上に配置されると、ポケット４２の内部のエリアに対し、シャツのポリゴンをポケット４２のポリゴンで置き換える。言い換えると、ポケット４２のポリゴンをシャツ４０側にコピーする。ポケット４２の輪郭と、ポケット４２とは重ならないシャツ４０の外側のポリゴンとの間のエリアを編集範囲４７とし、この範囲に境界ポリゴンを設ける。境界ポリゴンは、接合線４４上でシャツ４０のポリゴンと辺を共有するが、ポケット４２の上端の仮想接合線４５上ではポケット４２のポリゴンと辺を共有しない。また境界ポリゴンは、編集範囲４７の外側の輪郭で、シャツ４０の元々のポリゴンと頂点を共有する。
　ポケット４２側のポリゴンのシャツ４０へのコピーを図６に示す。シャツ４０は３Ｄ空間で曲面上に配置され、これに対してポケット４２は平面上に配置されているが、両者間の距離は僅かである。ポケット４２のポリゴン中心５０から、例えばポリゴンの法線方向に沿ってシャツ側へ射影し、シャツ４０との交点をポリゴン中心５１とする。なおポリゴン中心５０を射影する代わりに、ポリゴンの頂点を射影してもよい。
　図７に、ポケット４２の外側への移動を示し、初期的にポケット４２はシャツ４０に密着しているものとし、シャツ４０のポリゴンを例えばその法線方向に従って、所定の距離だけ外側に移動させる。これに伴って外側にある衣類、例えばジャケット６０とポケット４２とが衝突することがある。そこでポケット４２のポリゴンとジャケット６０のポリゴンとの衝突の有無を、重ね着処理部３０で検出し、衝突が生じている場合、ジャケット６０のポリゴンを外側に移動させる。
　以上の処理のみでは、ポケット４２の形状あるいはジャケット６０の形状が不自然な場合、ポケット４２及びジャケット６０のポリゴン配置をそれぞれスムージングする。またポケット４２の移動の間、シャツ４０は移動せず、接合線４４も移動しない。移動方向はポリゴンの法線方向としたが、ポケット４２の全体についての平均的な法線方向としてもよい。
　シミュレーションをさらに正確に行う場合、例えば図７の右側の状態を初期値として力学的シミュレーションを行えば良く、この場合、境界条件として、接合線４４並びにシャツ４０が移動しないものとする。またジャケット６０の側でも処理対象のポリゴンの範囲を制限する。さらにシミュレーションは法線方向に沿っての１次元のシミュレーションとし、計算時間を短くする。
　ポケット４２をシャツ４０に対して外側に移動させる距離をfとし、この距離を例えば図８の右側のように、追加アイテムデータ記憶部２４に記憶させる。ここでは３つの線分L1，L2，L3に対してポケットを移動させる距離f1，f2，f3を記憶し、これらの線分以外の点では移動距離を補間し、接合線４４上で移動距離は０で、接合線４４から離れると移動距離が増し、次いで一定値となる。
　上蓋付きのポケットを追加し、ジャケットと重ね着する例を図９～図１１に示す。この場合、図２，図３のアルゴリズムによりポケット４２を取り付け、次いでその上側にポケットの上蓋６２を取り付ける。取り付けた直後で外側へ移動する前の状態を図９に示す。ポケット４２を外側へ移動させると共に、上蓋６２も外側へ移動させ、ポケット４２と上蓋６２との衝突判定を行い、衝突があれば上蓋６２のポリゴンを外側に移動させる。シミュレーション結果を図１０に示す。シミュレーションは、シャツの上側にジャケット６０を重ね着している状態からでも可能で、例えばこの場合ジャケット６０のポリゴンを透明にして、図１０までのシミュレーションを行う。次にジャケット６０のポリゴンと、ポケット４２及び上蓋６２のポリゴンとの衝突の有無を判定し、衝突があれば図７のようにして、ジャケット６０を外側へ移動させ、衝突を解消する。
　実施例では以下の効果が得られる。
(1)　ポリゴンの辺の共有により、追加アイテムをベースとなる衣類に接合できる。
(2)　接合時に追加アイテム側のポリゴンはそのまま利用し、接合線の周囲でのみ境界ポリゴンを発生させる、あるいは接合線の内側に追加アイテムのポリゴンをコピーすることなどにより、ポリゴンの再構成を最小限にする。
(3)　追加アイテムを外側へ移動させることにより自然な形状にし、重ね着などと衝突する場合、重ね着も外側に移動させることにより、自然な形状にできる。
２　着装シミュレーション装置　　４　バス　　６　マニュアル入力
８　カラーモニタ　　１０　カラープリンタ　　
１２　ＬＡＮインターフェース　　１４　外部記憶　　１６　ＣＰＵ
１８　メモリ　　２０　デザイン部　　２２　着装シミュレーション部
２４　追加アイテムデータ記憶部　　２６　接合処理部
２８　追加アイテム１次元変形部　　３０　重ね着処理部
３２　追加アイテム編集部　　３４　追加アイテム配置部
４０　身頃　　４２　ポケット　　４４　接合線　　４５　仮想接合線
４６，４７　編集範囲　　４８　境界ポリゴン　　５０　ポリゴン中心
５１　ポリゴン中心　　６０　ジャケット　　６２　上蓋
f1～f3　移動データ　　L1～L3　線分
　

Claims (7)

  1. 　衣類の着装状態をシミュレーションすると共に、追加アイテムを後付けした衣類の着装状態を求める装置において、
    　追加アイテムの形状を表すポリゴンデータを記憶する記憶部と、
    　追加アイテムの形状をユーザの指示に従って編集するために、前記ポリゴンデータを編集するための編集手段と、
    　追加アイテムをユーザの指示に従って衣類上に配置するための配置手段と、
    　追加アイテムの接合線に沿って衣類のポリゴンを再構成し、衣類のポリゴンと追加アイテムのポリゴンとに接合線に沿って辺を共有させるための接合手段と、
    　接合後の衣類のポリゴンと接合線とを固定し、追加アイテムのポリゴンを衣類の外側へ移動させるための１次元変形手段、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。
  2. 前記衣類の外側の衣類のポリゴンと前記追加アイテムのポリゴンとの衝突を回避するように、前記外側の衣類のポリゴンを追加アイテムの外側へ移動させ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。
  3. 接合手段は、接合線が通過する衣類のポリゴンを再構成することを特徴とする、請求項１または２の着装シミュレーション装置。
  4. 接合手段は、接合線の内側の衣類のポリゴンを追加アイテムのポリゴンで置き換え、接合線の外側のポリゴンと接合線との間のエリアに新たなポリゴンを作成することを特徴とする、請求項１または２の着装シミュレーション装置。
  5. 前記記憶部は、追加アイテムのポリゴンを外側へ移動させる距離を、接合線上で０で、接合線から離れると大きくなるように記憶することを特徴とする、請求項１または２の着装シミュレーション装置。
  6. 　衣類の着装状態をシミュレーションすると共に、追加アイテムを後付けした衣類の着装状態を求める方法において、
    　追加アイテムの形状を表すポリゴンデータを記憶し、
    　追加アイテムの形状をユーザの指示に従って編集するために、前記ポリゴンデータを編集し、
    　追加アイテムをユーザの指示に従って衣類上に配置し、
    　追加アイテムの接合線に沿って衣類のポリゴンを再構成し、衣類のポリゴンと追加アイテムのポリゴンとに接合線に沿って辺を共有させ、
    　接合後の衣類のポリゴンと接合線とを固定し、追加アイテムのポリゴンを衣類の外側へ移動させる、ことを特徴とする、着装シミュレーション方法。
  7. 　コンピュータにより、衣類の着装状態をシミュレーションすると共に、追加アイテムを後付けした衣類の着装状態を求めるためのプログラムであって、
    　前記コンピュータを、
    　追加アイテムの形状を表すポリゴンデータを記憶する記憶部と、
    　追加アイテムの形状をユーザの指示に従って編集するために、前記ポリゴンデータを編集するための編集手段と、
    　追加アイテムをユーザの指示に従って衣類上に配置するための配置手段と、
    　追加アイテムの接合線に沿って衣類のポリゴンを再構成し、衣類のポリゴンと追加アイテムのポリゴンとに接合線に沿って辺を共有させるための接合手段と、
    　接合後の衣類のポリゴンと接合線とを固定し、追加アイテムのポリゴンを衣類の外側へ移動させるための１次元変形手段、として機能させる、着装シミュレーションプログラム。
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