三维人体与服装仿真建模技术综述
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究引言随着科技的迅猛发展，三维扫描技术已经逐渐走进了人们的视野，并在各个领域发挥着重要作用。
在服装时尚领域，人体三维扫描技术的应用也日益增多，为设计师和制造商提供了更多的可能性和便利。
本文将探讨人体三维扫描技术在服装时尚领域的应用情况，并分析其对行业的影响和未来发展趋势。
一、人体三维扫描技术的原理和技术特点人体三维扫描技术是一种通过激光、红外线或摄像头等设备获取人体表面数据并构建人体三维模型的技术。
其原理是利用传感器采集人体表面的点云数据，通过计算机处理和计算，生成完整的三维模型。
该技术有以下几个技术特点：1.高精度：人体三维扫描技术能够实现对人体表面的精确扫描，能够捕捉到细微的曲线和轮廓，保证了所得到的三维模型的高精度和真实性。
2.快速性：采用人体三维扫描技术能够在短时间内完成对人体的扫描和数据处理，节约了大量的时间成本，提高了工作效率。
3.非接触性：人体三维扫描技术的应用不需要与被测对象直接接触，可以远距离、无损伤地获取人体数据，保证了被测对象的舒适和安全。
二、人体三维扫描技术在服装设计中的应用1.定制服装设计人体三维扫描技术为服装设计提供了更多可能性。
设计师可以通过扫描客户的身体数据，根据个体的尺寸和身形，设计出更符合个体需求的服装。
不同于传统的标准尺寸，定制的服装更加贴合身体曲线，提升了舒适度和美感，满足了人们对于个性化服装的需求。
定制化的服装设计也能够为服装品牌带来更多销售量和竞争力。
2.虚拟试衣利用人体三维扫描技术，用户可以在虚拟环境中进行试穿服装，而无需真正的去实体店或者试衣间。
虚拟试衣技术能够为消费者提供更为直观的购物体验，加快购物决策的速度，减少了因为试衣换衣而带来的不便，增加了线上购物的便利性和吸引力。
3.模特拍摄在时尚行业，人体三维扫描技术也可以应用于模特拍摄。
传统的模特拍摄需要花费大量的精力和时间，而利用人体三维扫描技术，模特的身体数据可以被快速准确的获取，不需要长时间的等待和布置。
三维人体与服装仿真建模技术综述
三维人体与服装仿真建模技术综述摘要：三维人体服装仿真建模，提出了一种基于截面环求取三维人体模型的建模方法，对读入的人体扫描数据进行特征识别后，按特征点位置确定若干个截面与人体求交，再对每一截面环等距离散，生成规则的人体网格模型，通过特征尺寸的调整以保证建模结果的精确度。
与此同时，运用截面环数据，提取人体模型各部位的关节点，实现了由关节点驱动的人体动态建模。
上述人体模型应用于服装设计及模拟，取得了良好的效果。
关键词：计算机应用；三维服装；人体建模；建模技术；虚拟;在目前人体建模技术的研究领域中，常见的算法主要有曲面建模、基于物理特性建模和基于解剖学的分层、建模方法。
曲面建模又称表面建模，这种建模方法的重点是由给出的离散数据点构成光滑过渡的曲面，使这些曲面通过或逼近这些离散点。
N MThalmann和D Thalmann (1987)最早使用多边形表面生成虚拟人Marilyn Monroe，之后又提出JLD算符(Thalmann et al. 1988, Thalmann andThalmann 1990) 用于对人体表面的变形[1] 。
Forsey (1991)将分层B样条技术用于三维人体建模[2]。
Douros et al. (1999) 使用B 样条曲面重构三维扫描人体模型[3]。
尽管曲面建模技术已经能够完整地描述人体的几何信息和拓扑关系，但对于人体动态建模仍有一定的局限性。
为使三维人体动画仿真效果更佳，A H Barr （1987）提出了基于物理特性的建模(Physically-Based Modeling)思想[4]，将人体的物理特性加入到其几何模型中，通过数值计算对其进行仿真,人体的行为则在仿真过程中自动确定。
为了进一步体现人体生理结构的层次性，Chadwick et al. (1989)提出了“人体分层表示法”的概念[5]。
在此基础上，Thalmann et al. (1996)提出一种更加高效的基于解剖学的分层建模算法来实现人体的建模与仿真。
三维人体建模技术在服装设计中的应用有哪些？
三维人体建模技术在服装设计中的应用有哪些？一、体型匹配与定制通过三维人体建模技术，可以精确获取人体各个部位的尺寸和曲线，实现对不同体型和身材特点的准确把握。
设计师可以根据用户的具体尺寸进行服装设计，确保服装与人体完美契合。
同时，三维人体建模技术还可以实现个性化定制，根据用户的个人喜好和需求，定制出独一无二的服装。
二、试衣体验与效果展示传统的试衣过程需要用户亲自穿上服装，而三维人体建模技术可以在虚拟环境中实现试衣体验。
设计师可以将服装模型投射到用户的三维人体模型上，实现虚拟试衣。
用户可以通过更换不同款式的服装、调整尺寸和颜色等方式，获取真实感的试衣体验。
同时，三维模型还可以用于展示服装效果，通过动态效果展示服装的剪裁、流线和细节等，使用户更好地了解服装的设计和效果。
三、快速设计与样衣制作传统的服装设计和制作过程需要耗费大量时间和资源，而三维人体建模技术可以大大加快设计和制作的速度。
设计师可以通过三维软件快速绘制服装的样式和图案，减少了手工绘制和修改的时间成本。
同时，三维模型还可以直接用于样衣的制作，省去了传统手工制作样衣的过程，提高了制作效率。
四、数字化存档与文档共享传统的服装设计资料和制作工艺都是以纸质形式存在，容易破损和丢失。
而三维人体建模技术可以将设计资料和工艺流程以数字化形式存储，方便管理和共享。
设计师可以将设计稿和模型保存在计算机中，随时查看和修改。
制作工艺也可以以数字化形式保存，便于生产车间的参考和操作。
总结：三维人体建模技术在服装设计中的应用是多种多样的，从体型匹配与定制到试衣体验与效果展示，再到快速设计与样衣制作，以及数字化存档与文档共享，都为服装设计行业带来了巨大的改变和便利。
随着技术的不断发展和进步，相信三维人体建模技术在服装设计领域的应用会越来越广泛，为人们带来更加个性化和高效的服装体验。
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究引言时尚服装是现代生活中不可或缺的一部分，人们对服装的需求不仅仅是穿着舒适、款式漂亮，更要与个人身材相匹配，这就要求服装设计和制作必须更加注重个性化和精准化。
传统的服装设计和制作方式往往难以满足这一需求，因为这些方式往往依赖于标准的人体尺寸数据，而个体之间的差异并没有得到很好地考虑。
为了解决这一问题，人体三维扫描技术被引入到服装时尚领域中，以实现个性化定制、精准尺寸和更好的穿着效果。
本文将重点探讨人体三维扫描技术在服装时尚领域的应用研究。
一、人体三维扫描技术的原理和方法1.1 人体三维扫描技术原理人体三维扫描技术是指利用三维扫描设备对人体进行数据采集和建模，然后通过计算机软件对数据进行处理和分析，最终得到人体的三维模型。
常见的人体三维扫描设备包括光学扫描仪、激光扫描仪、摄像机等，这些设备能够快速、准确地捕捉人体的形态和尺寸信息。
1.2 人体三维扫描技术方法人体三维扫描技术主要包括以下几种方法：（1）激光扫描法：通过激光扫描仪扫描人体表面，利用激光束与人体表面的反射光进行测量，从而得到人体表面的三维数据。
（2）结构光扫描法：利用结构光扫描仪通过投射结构光网格的方式对人体进行扫描，然后根据相机捕捉到的图像和结构光的畸变进行计算，得到人体的三维数据。
（3）摄影测量法：利用摄像机对人体进行多角度拍摄，并通过影像处理技术将多个影像进行配准和拼接，从而得到人体的三维模型。
二、人体三维扫描技术在服装设计中的应用2.1 个性化定制传统的服装设计往往是基于标准人体尺寸数据进行的，而个体之间的身材差异并没有得到充分的考虑。
而通过人体三维扫描技术可以获取每个人的精准身体数据，设计师可以根据这些数据进行个性化定制，量身打造符合个体身材的服装，让服装更加贴合身体，穿着更加舒适。
2.2 尺寸精准人体三维扫描技术可以准确测量人体的各个部位尺寸，包括胸围、腰围、臀围、肩宽、臂长等，避免了传统测量方法的不准确性和主观性，能够更加精准地确定服装的尺寸，避免了因为尺寸不合适而导致的穿着不舒适的问题。
三维试衣系统人体建模方法总结与系统前景展望
论文导读:：介绍了三维试衣系统的现实意义与发展状况。
对目前的虚拟试衣系统进行了概括和总结（summary），主要分为用户不参与的、以二维图片展示为主的虚拟试衣系统以及用户参与的三维试衣系统。
本文主要针对三维试衣系统中三维人体的创建以及三维人体数据的获取方式进行总结（summary），进而得出目前三维试衣系统的局限与未来发展的展望：深度融合虚拟现实技术，让消费者可以自由游走与交流，从视觉、触觉、味觉等全方位感受服装的特性。
最后阐述了虚拟试衣系统对于如何保护用户隐私等问题存在的潜在的社会影响。
论文关键词：三维试衣，三维人体，虚拟现实，隐私，模型一、引言随着服装电子商务的日益普及和网上试衣间的迅速发展，人们已不仅仅满足于简单的文字介绍和图形展示，对服装商品展示的交互性和真实性也有更高的需求。
目前网上服装销售中服装展示仍然以二维服装照片为主，但是随着网络的深入、普及和开放，随着技术手段的大大加强，一些著名服装销售网站已经开始利用虚拟现实技术向广大消费者提供虚拟试穿服务，力求让网络购物与实地购物的差别越来越小。
如美国的Land’send公司在互联网上可建立顾客的人体虚拟模型，通过顾客的简单操作，可试穿该公司所推出的服装，还可进行立体互动设计，直到顾客满意为止。
虚拟现实技术是一种应用在Internet和web上的超链接、多用户交互、独立于计算机平台的三维造型和渲染的图形技术[1]。
虚拟现实技术的图形渲染是“实时”的，实现了在虚拟场景中的人机交互性。
三维试衣系统正是利用虚拟现实的这种实时性，通过用户用鼠标或者键盘控制浏览方向，将场景中的模型任意的移动、旋转和缩放，实时渲染各个角度浏览的服装的穿着效果。
虚拟现实技术是面向网络的，其场景文件只传输描述场景的AscⅡ码源程序文件，动画帧生成在客户（customer）端，与网络无关，极大地减少了网络传输数据，解除了个人用户在网络传输速度上所受的限制[2]。
三维网上试衣系统的基本思想是利用消费者的身体数据建立具有其体型特征的三维试衣模特，并由它替代消费者在网上进行虚拟试穿。
三维人体建模综述
焦作工学院学报（自然科学版），第20卷，第3期，2001年5月JournaI of Jiaozuo Institute of TeclnoIogy（NaturaI Science），VoI.20，No.3，May2001三维人体建模综述胡敏1，李勇1，张新民2（1.中原工学院CAD中心，河南郑州450007；2.焦作工学院，河南焦作454000）摘要：在参阅和分析大量有关文献的基础上，对现有的各种三维人体建模方法进行了总结，特别是对当前广泛使用的线框模型、实体模型和曲面模型，从理论到具体的实现等各个方面都作了详尽的剖析.并对各种方法的优缺点进行了分析，可为深入研究开发三维人体建模提供有益的参考.关键词：三维人体建模；线框模型；实体模型；曲面模型中图分类号：TP391.41文献标识码：A文章编号：1007!7332（2001）03!0233!040引言计算机人体建模技术发展到现在，已经出现了大量的不同实现方法，且随着时间的推移，还可能不断地有一些新方法出现，而一些老方法也可能会得到进一步完善和发展，现有的缺点，明天也许就不存在，所以企图对所有的建模方法进行精确的分类是相当困难的，有的人体建模方法很难将其划入某一类型之中，而某些方法则可能跨越多种类型.本文将人体建模划分为线框建模（Wire Frame ModeIing）、实体建模（SoIid ModeIing）、曲面建模（Surface ModeIing）等，对它们的各个方面都作了详尽的剖析，分析了各种方法的优缺点.这将有助更清晰地区别和了解各种方法的特点.1线框建模线框建模是采用点、直线、圆弧、样条曲线等构造三维物体的图形表示技术.它是计算机图形学CAD/CAM领域中最早用来表示形体的模型，并且至今仍在广泛应用.线框建模只用点、线的信息表示一个形体，数据量少，定义过程简单，符合人们打样的习惯.很多复杂的形体设计往往先用样条勾画出基本轮廓，然后逐步细化.线框建模的数据存储量少，对其编辑、修改非常快.使用线框建模的方法对人体建模时，它是将人体轮廓用线框图形和关节表示，由于包含的信息有限，因此该建模方法在对人体建模时存在着如下严重的缺陷：（1）有模糊性和歧义性：不能够无二义性地表达三维人体；（2）无法实现三维人体模型的自动消隐及真实感人体模型显示；（3）无法进行剖面操作.2实体建模实体建模［1］的概念尽管早在20世纪60年代就已提出，但到20世纪70年代才出现简单且有一定实用意义的实体建模系统.到20世纪70年代后期，实体建模技术在理论、算法、和应用方面才比较成熟.使用实体建模的方法对人体建模时，由于它增加了三维人体的实心部分表达，使其信息更加完收稿日期：2001!01!17；修回日期：2001!02!19基金项目：河南省自然科学基金（004061000）作者简介：胡敏（1975!），女，重庆荣昌人，硕士研究生，从事机械制造及自动化研究.432焦作工学院学报（自然科学版）2001年第20卷备，从而使得三维人体得到无二义性描述.并且实体建模方法提供了人体几乎所有的几何和拓扑信息，因此它可以支持对表达人体的消隐、真实感图形显示.目前，实体建模系统中对人体的表达方式主要有3种.2.1基于体素分解的表达方法体素分解表达方法是将复杂的人体层层分解，并将其逼近表示成为一簇基本体素的集合，分解后的复杂人体表示成一棵八叉树.该方法简单易行，但对人体的表达是近似，因而很难反映出人体的宏观几何特征，并且由于体素间的集合运算涉及大量面与面之间的交贯运算，难免出现奇异的情况，有时计算精度有限带来的几何数据误差，还会造成体素之间拓扑关系的紊乱，从而使运算不能进行下去.因此在实际应用中会受到很大的限制.2.2构造实体几何构造实体几何方法是通过简单形体（如圆柱体、椭球体、球体等）的交、并、差集合运算来表达复杂人体外形，该表达方法可以用一棵二叉树描述.构造几何表达方法的特点如下：（1）能够清晰地表达复杂人体的构造过程；（2）能直观地描述人体的宏观几何特点.但是该表达方法存在着多种构造人体的表达方案，表示的人体模型也不够逼真，很难表示人体的动态特性.同样，由于存在集合运算，因此其计算量大，计算稳定性差.2.3多面体建模多面体建模［2］是从构造多面体开始，对多面体的任意一个面、棱边、顶点进行局部修改，从而构造一个与实体外形相似的多面体（即基本立体），然后通过类似于磨光的处理，自动产生自由曲面的控制顶点，并拼接成所需的形状.它是一种根据设计者的构思来进行局部处理并生成人体模型的方法.用多面体建模可以灵活地进行人体形状设计.多面体人体建模的步骤如下：（1）首先它将产生一个由直线和平面所组成的基本立体，作为人体形状的原型.（2）由基本立体产生曲线模型.（3）曲面的产生：在曲线模型的基础上，用参数曲面进行拟合.3人体建模的曲面模型曲面模型是CAD和计算机图形学最活跃、最关键的学科分支之一.它主要研究具有一定光滑程度的曲面外形的数学描述.使用曲面模型的方法对人体建模时，曲面模型能提供三维人体的表面信息，并进行隐藏线消除和真实感三维人体模型显示，但曲面模型方法也存在着缺陷，由于没有明确定义三维人体的实心部分，因此曲面建模方法不能进行剖面操作.目前，曲面模型的研究［3~5］主要分为两个方面：一是曲线曲面的表示、设计、建模显示等，二是与曲面设计方法相关的算法研究，如求交、等距、过渡、拼接、光顺以及局部操作等.围绕着曲面的表示方法，许多研究者做了大量的研究.1971年法国Renauhh汽车公司的Bezier正式发表了一种由控制多边形定义曲线的方法，这种方法使设计人员只需移动控制顶点就可以方便地修改曲线的形状，而且形状的变化完全在预料之中，因而得到广泛的应用，最初的的三维人体模型就采用了Bezier曲面模型，但是Bezier方法不具有局部特性，在设计复杂的人体曲面的过程中，存在着拼接方面的困难.为解决Bezier方法局部修改的问题，Gordon和Riesenfehd对Bezier方法进行了改进，用B样条函数代替Bernshein基函数，B样条方法不但继承了Bezier方法的优点，而且还具有独特的局部特性，使得设计者能方便地对B样条曲线曲面进行局部修改.在实际使用B样条曲线曲面人体建模时，主要又采用以下两种具体的建模方法.3.1特征化的曲面建模根据人体的整体结构，将人体模型划分为几个基本的结构特征.再根据不同结构特征不同的几何特征，选择具体不同的建模方法.该方法的优点在于：它使得人体模型的曲面建模更加灵活，可以针对人体模型不同部位的几何特征，选择最适合的曲面建模方法，而不必拘泥于某一种曲面表达方式.此外，还可较方便地改进人体模型建模方法.3.2参数化的曲面建模参数化建模又称为变量建模，它采用几何约束来表达人体模型的形状特征，从而获得一簇在形状上或功能上相似的设计方案.参数化建模是基于传统的几何建模方法上的一种更为抽象化的建模方法，它以抽象的特征参数表达复杂人体的外部几何特征，依托于常规的几何建模方法，使设计人员能够在更高更抽象的层面进行人体设计.目前，参数化作为一种新的几何建模发展方向，受到越来越多的重视，在许多大型通用的系统中都体现了参数化建模的思想.除了上述所讲的曲面设计方法外，还有扫描（sweep ）生成法，散乱点插值方法等，这些方法从不同角度丰富了曲面建模技术.4基于物理的建模技术传统的人体建模技术经历了从线框建模，曲面建模到实体建模的发展历程，其对人体的几何信息和拓扑信息的描述已相当完备.但它们所描述的主要是人体的外部几何特征，而对人体本身所具有的物理特征和人体所处的外部环境因素（如重力等）则缺乏描述.传统的人体建模方法对静止人体的建模是非常成功的，但对于人体动态建模却相当乏力.正是针对这一问题，人们尝试将人体的物理属性和人体所受的外部环境因素引入到传统的几何建模方法中，形成了全新的基于物理的建模方法［6］.与传统的建模方法相比，基于物理的建模方法具有以下几个特点：（l ）在建模过程中引入了人体自身的物理信息和人体所处的外部环境因素，因此，基于物理的建模方法能获得更加真实的建模效果；（2）在建模过程中引入了时间变量，因此，基于物理的建模方法能对人体的动态过程进行有效地描述；（3）人体的动态运动规律多采用微分方程组的形式表达，在基于物理的建模过程中，通常采用微分方程组的数值求解方法来进行动态系统的计算，因此，与传统的建模方法相比，基于物理的建模方法在计算上要复杂得多.由于基于物理的建模方法弥补了传统的几何建模方法的不足，自产生以来便得到了迅速的发展.5三维人体建模方法的特性比较表l 对线框建模、实体建模、曲面建模的特性进行了比较.表l线框建模、实体建模、曲面建模有关性能比较Tab.l Comparison of the properties of the Iine frame modeIing ，substaniaIity modeIing and the surface modeIing性能与方法线框建模实体建模曲面建模能无二义地表达人体不能能能能对人体进行消隐处理不能能能能对人体进行剖面操作不能能不能一种三维人体建模方法能否在具体人体模型实现中发挥作用要由建模方法本身性能和实现方法（如计算机程序）的质量两方面共同决定.实现方法的好坏很大程度上依赖于建模方法的原理，因此对人体建模方法本身进行理论上的分析研究，寻求一种好的建模方法是非常重要的.再一次需要指出的是，随着时间的推移，各种方法本身也会得到进一步发展.532第3期胡敏等：三维人体建模综述632焦作工学院学报（自然科学版）2001年第20卷参考文献：［1］孙家广.计算机辅助几何造型技术［M］.北京：清华大学出版社，1990.［2］付世波，袁修干.基于B!样条曲面的人体模型的建立［J］.计算机学报，1998，21（12）：1131-1135.［3］胡瑞安.计算机辅助几何设计［M］.武汉：华中理工大学出版社，1987.［4］Ma Weiyin，Kruth J P.Parametrization of randomIy measured points for Ieast sguares fitting of B-spIine curves and surface ［J］.Computer Aided Design，1995，27（9）：663-675.［5］Chiyokura H，Kimra F.Design of soIids with free-form surface［J］.Computer Graphics，1983，17（3）：289-298.［6］樊劲.基于物理的建模研究以及在服装CAD中的应用［D］.武汉：华中理工大学机械科学与工程学院，1997.A review of three-dimensionaI human modeIingHU Min1，LI Yong1，ZHANG Xin-min2（1.Zhongyuan Institute of Technology，Zhengzhou450007，China；2.Jiaozuo Institute of Technology，Jiaozuo454000，China）Abstract：On the basis of the anaIysis and cIassfication of a variety of scuIpt methods for3D human modeIing，it has provided a cIear overaII picture of aII those methods.The wire frame modeIing，soIid modeIing and surface modeIing are compared，and their advantges and disadvantages are aIso discussed.It has given a beneficiaI reference to research and deveIop some new scuIpt methods for three-dimensionaI human modeIing.Key words：three-dimensionaI human modeIing；wire frame modeIing；soIid modeIing，surface modeIing（本文责任编校毋爱君宫福满）“多维地理信息技术及其在土地管理中的应用研究”通过鉴定由我院张子平副教授等完成的科研课题“多维地理信息技术及其在土地管理中的应用研究”于2000年12月通过了由河南科学技术厅组织的科技鉴定.课题成果主要表现在：1.详细地分析了土地利用类型动态变化的时空特点及其变化的形式，提出了土地资源信息系统中土地利用的时空数据结构；实现了土地利用变化信息的时态记录与跟踪.2.提出了土地利用矢量数据库、影象数据库和DTM数据库完整结合的体系方法，并在部分区域建立了矢量数据库、影象数据库和DTM数据库.3.根据地籍信息的变化特征，建立了地籍时空数据结构及其拓扑关系模型，解决了层次结构数据的操作问题.4.提出了基于三维地表模型TIN的多模型空间叠置算法，解决了空间分析中的三维叠置操作，并成功地将它应用于土地利用规划模型叠置和区域变化叠置分析.5.针对地籍与城市规划中三维建筑的特点和可视化的要求，提出了一种“分层可视、分块组合”的建模方法.6.根据土地资源的多维性，应用多项技术建立了系统的功能完善的土地利用规划信息系统和城镇土地定级估价信息系统.。
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究人体三维扫描技术在服装时尚领域的应用研究已经引起了广泛的关注。
随着3D扫描技术的快速发展，可以实现非接触式、高精度的人体模型获取，极大地提高了服装设计、定制和销售的效率和准确性。
本文将探讨人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究成果及其影响。
人体三维扫描技术在服装设计中的应用已经成为一种趋势。
传统的服装设计需要以人体为基准，但传统的人体测量方法往往不够准确，而且需要大量的时间和人力成本。
而采用人体三维扫描技术可以快速准确地获取人体模型，并且可以根据需求对模型进行编辑和调整。
设计师可以在虚拟环境中为其设计的服装进行试穿和调整，大大提高了设计效率。
人体三维扫描技术在服装定制中的应用也十分广泛。
传统的服装定制需要进行个体测量，并且需要多次试衣和调整，周期较长。
而人体三维扫描技术可以在短时间内获取客户的身体数据，并根据数据生成个性化的服装模板。
这样一来，可以大大减少试衣和调整的次数，提高定制服装的准确性和客户满意度。
人体三维扫描技术在服装销售中也起到了重要作用。
由于每个人的身体形态不同，同一尺码的服装在不同人身上的效果也会有所不同。
传统的商场售卖模式往往只提供有限的尺码，这给顾客的选购带来了困扰。
而采用人体三维扫描技术，可以在虚拟环境中为顾客量身定制服装，选购时可以直观地看到自己的穿着效果，提高购物体验和满意度。
人体三维扫描技术也有助于服装设计师和销售人员更好地了解消费者的身体数据。
通过分析大量的扫描数据，可以揭示人体形态的规律，为服装设计提供参考。
也可以挖掘出消费者的潜在需求，提供更加个性化的服务和产品。
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用仍然面临一些挑战。
扫描设备的高昂价格限制了其普及程度。
人体扫描数据的存储和处理也需要大量的计算资源，这对于中小企业来说可能是一个问题。
人体扫描技术本身还需要进一步提高精度和速度，以满足不同应用场景的需求。
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究人体三维扫描技术是一种利用激光或摄像技术获取人体三维信息的技术。
它可以快速、精确地获取人体的三维数据，并生成可以实时查看和编辑的虚拟人体模型。
随着人们对个性化服装的需求越来越高，人体三维扫描技术在服装时尚领域得到了广泛应用和研究。
人体三维扫描技术可以帮助设计师更好地理解人体形态。
通过获取人体的精确尺寸和形状数据，设计师可以更准确地把握消费者的体型特征，为他们提供更合身的服装款式。
通过虚拟试穿，设计师可以实时调整设计方案，改进版型，提高服装的舒适度和穿着体验。
人体三维扫描技术可以实现虚拟试衣。
传统的试衣需要消费者到实体店进行，这既耗时又受空间限制。
而借助人体三维扫描技术，消费者可以在家中用智能手机或电脑实现虚拟试衣，不仅可以方便地选择喜欢的款式和颜色，还可以实时调整服装的尺寸和样式，提供更贴合个人需求的服装选择。
人体三维扫描技术还可以用于定制服装的量身打造。
通过扫描消费者的身体数据，设计师可以根据个人需求和喜好定制服装，提供更加私人化的购物体验。
消费者可以在设计师的指导下选择面料、款式和颜色，确保服装完全符合自己的审美和需求。
人体三维扫描技术还被应用于服装的线上销售平台。
在传统的线上购物中，消费者只能通过图片和文字来了解服装的外观和尺寸。
通过人体三维扫描技术，消费者可以在虚拟模型中更真实地看到服装的效果，实现更直观的购物体验。
消费者还可以与好友分享虚拟试衣的效果，获取更多的意见和建议。
人体三维扫描技术在服装时尚领域的应用正在快速发展。
它为设计师提供了更多的设计思路和创意空间，为消费者提供了更多的购物选择和个性化定制服务。
随着技术的进一步突破和创新，相信人体三维扫描技术将在服装时尚领域发挥越来越重要的作用。
三维人体建模
三维人体建模在数字化时代的今天，三维人体建模技术的发展日益成熟，为各行各业提供了更加精确和高效的工具。
三维人体建模是通过计算机技术将人体的形状、结构和动作等信息转化为数字化的三维模型，广泛应用于影视动画、虚拟现实、医学仿真、服装设计等领域。
本文将深入探讨三维人体建模技术的原理、应用和发展趋势。
一、三维人体建模的原理三维人体建模的原理是通过采集人体的形状、纹理和动作等数据，利用计算机图形学和计算机视觉技术进行处理和重构，最终生成完整的三维人体模型。
主要包括数据采集、数据处理和模型生成三个步骤。
1.数据采集：三维人体建模的数据来源主要包括传感器、摄像头、扫描仪等设备，用于获取人体的外形、姿势、肌肤等信息。
常用的数据采集技术包括结构光扫描、激光扫描、摄影测量、运动捕捉等。
2.数据处理：通过对采集到的数据进行处理，去除噪声、对齐数据、拟合曲面等，以准确地表达人体的形状和结构。
3.模型生成：将处理后的数据转化为三维模型，包括网格建模、曲面重建、关节绑定、骨骼绑定等过程。
最终得到逼真的、可交互的三维人体模型。
二、三维人体建模的应用三维人体建模技术在各个领域都有着广泛的应用，为相关行业带来了许多便利和创新。
1.影视动画：在电影、动画片等影视作品中，通过三维人体建模可以制作出逼真的人物角色，让观众身临其境地感受故事情节。
2.虚拟现实：在虚拟现实技术中，三维人体建模可以用于创建真实感十足的虚拟环境和人物形象，为用户提供沉浸式的体验。
3.医学仿真：医学领域利用三维人体建模技术进行解剖学研究、手术模拟、病理分析等，有助于提高诊断和治疗的准确性。
4.服装设计：在服装行业中，设计师可以利用三维人体建模技术为不同身材的人群设计服装，并进行虚拟试穿，提高设计效率和客户满意度。
三、三维人体建模的发展趋势随着计算机技术和图形学技术的不断进步，三维人体建模技术也在不断发展和完善，未来有着更广阔的应用前景。
1.精细化：未来三维人体建模技术将更加注重模型的细节和真实感，包括皮肤纹理、肌肉结构、头发模拟等方面的提升。
三维建模与服装
计算机仿真建模期末论文题目：三维人体与服装仿真建模技术综述班级：机自122班姓名：郭晓学号：2012 0031 4216三维人体与服装仿真建模技术综述计算机动画一直是人们研究的热点，其中最为重要的是是人体造型和动画，随着服装业的发展和消费飞着对服装的合体度，舒适度的要求的提高，市场对三维服装CAD的需求也大幅增加，三维服装的网上定制，虚拟试衣等功能都离不开三维人体。
智能化三维化的服装CAD开发已经成为当今服装界的主流[1]。
而人体建模技术发展至今已经出现了大量的实现方法，随着科技的发展，人类认识进步，对动画的仿真性要求越来越高，这样一些传统的建模方法开始暴露出局限性。
目前使用的三维人体建模技术主要有线框模型，体模型，曲面模型[2]。
本文简单分析三个方法，并比较优缺点，以达到继承经典，不断完善传统建模方法，拓宽新的三维人体建模技术的思维。
一、曲面模型曲面建模技术, 从 POSER 软件中提出三维人体数据点的 OBJ 文件, 通过提出一种新的三角刨分算法对数据点进行优化, 利用 VC++ 和 OpenGL 建立三维人体仿真模型[3]。
1.。
三维人体数据的提取和处理.首先提取三维数据。
要进行三维人体建模就必须得到人体的三维数据。
人体的三维数据一般是通过三维人体自动扫描测量设备获得。
但其所测的结果没有排除人体着装的影响，与服装业对人体测量的要求以及ＣＡＤ／ＣＡＭ技术的要求仍有一段差距，另外人体自动扫描设备，如德国的VITUS人体扫描仪，价格十分昂贵，不太适合目前中国大部分中小服装企业。
[4]三维人体建模软件目前在中国有很大的市场。
POSER是美国Curious Labs 开发的三维人体图像和动画软件。
是迄今使用范围最广的人体造型软件。
该软件提供了大量现成的人体模型，同时可以调整四肢和身体的尺寸比例。
另外该软件提供了多种格式的数据输出，如DXF，OBJ，3DS，BMP等，可以使其中的人体数据很方便的与其他软件进行交互[5]。
面向三维服装CAD的人体建模与动态仿真技术综述
虚拟 现 实技术 ，智 能信 息安 全 系统 。
基金 项 目 ：湖 北省 数字 化 纺织装备 重 点实验 室 ＤＴ ２ ００ Ｌ ０ ７２项
目 “ 装 个 性 化 三 维 人 体 变 形 模 型 研 究 与 实 现 ” 服 。
纺 织 导 报 Ｃｈｎ ｅ ｔｅＬ ａ ｅ ２ ０ ． ｉａＴ ｘｉ ｅ ｄ ｒ． ０ ８Ｎｏ ２ ｌ
文／ 陈永强 彭利华
Ｃ Ｄ领 域 中的理 论和技 术应 用到 服装 的设 计 、生产 、 Ａ 产 品发 展 、经营管 理等 各个环 节 ，形成 了一 个全 新的领 域
— —
胸 围和 腰 围等关键 部位 的 参数信 息 ， 快速 修改 和调 整标 准
虚拟 人 体模 型的细 部或 整 体尺 寸 ， 到适 合于 个体 的个性 得
体本 身运 动产 生的 人体表 面 、衣物 的变 形效 果 ，更 需要 实
（）与建立 服装 模型 的所 需数 据具 有一 致性 ， 于选 ５ 便 择服 装 ，实现 人体 和服 装 的一体化 动 态仿 真处 理 。
２ 三维 人 体 建 模 技 术
２ １ 人体数据 的获取 ．
快速 、 确地 测量 三维 人体 数据 是实现 三维 Ｇ Ａ 精 Ｃ Ｄ系 统 的前提 。传统 的方 法以 卷尺 、卡 尺等 为测 量 工具 ， 量 测 人体 有关 部位 的长 度 、宽度 、围度 等数 据 ，以此 为 参数进 行造 型 设计 。服装 生产 中广 泛使 用的 号 型 、 型分 类即是 体
服 装 ＧＣ ＡＤ。现在 的 Ｇ ＡＤ正在 从二 维发 展到 三维 ， Ｃ
化 的逼 真人 体模 型 ；
发 展到具 有三 维人 体测量 、 三维 服装 设计 、 三维 立体裁 剪 、
数字化服装三维人体建模方法综述
教#化服装三维人体建模方法综迷张小妞，王军，张春媛(大连工业大学，辽宁大连116034)摘要：三维人体建模是服装CAD技术、服装设计和虚拟试衣的重要组成部分。
本文通过总结现 有三维人体建模方法，全面分析了三维人体建模相关技术的现状以及其在服装设计和虚拟试衣领域的 应用与发展，为相关工作提供一定参考。
关键词：数字化;三维扫描;点云;人体建模;数据处理中图分类号：TS941.2 文献标识码：A文章编号=1009-3028(2018)03-0044-04企业对服装市场快速反应，可在短时间内按照终端客户的需求进行生产、销售,提高行业竞争 力，而计算机数字化和信息化技术是企业提升快 速反应能力的手段之一[1]。
近年来三维服装CAD技术、虚拟服装设计及试衣技术等数字化服装建模技术成为研究热点，这对于服装企业的个性化定制服务、虚拟服装展示、虚拟试衣系统等都具有重要意义。
本文对现有的数字化服装三维人体建模研究方法、思路进行了归纳总结，为相关工作提供一定参考。
1三维人体招描技术三维人体扫描技术是以现代光学技术为基 础，融光学、计算机图像学、信息处理、计算机视觉 和信息传感等为一体的高科技技术[2]。
三维人体 扫描仪系统主要由光源、成像设备、数据存储及处 理系统组成。
首先光源照射人体，然后通过软件 控制相机阵列同时拍摄物体的各个角度影像，再 将得到的影像导人到数据处理软件，提取人体各 部位的尺寸信息建立模型，最后模型数据可导出 为主流3D软件支持的格式[3]，运行流程图如图1所示。
光源投射码相机同步拍摄H软件提取信息hH软件建立模型图1三维扫描运行流程收稿日期=2018-03-09作者简介：张小妞（1992—），女，河南商丘人,硕士研究生。
•44 •1.1三维人体扫描仪器三维人体扫描测量技术主要是利用三维扫描 仪对投射到人体表面的光进行快速扫描，得到精 确完整的人体点云数据。
目前国际上常用的人体 扫描仪M主要有基于结构光投影的三维扫描系统 和基于激光扫描的三维扫描系统（如表1所示）。
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究随着科学技术的不断发展，人体三维扫描技术在各个领域得到了广泛的应用，其中服装时尚领域是一个备受关注的领域。
人体三维扫描技术能够准确快速地获取人体的三维数据，为服装设计、尺寸定制以及虚拟试穿提供了有效的工具。
本文将会探讨人体三维扫描技术在服装时尚领域的应用研究。
首先，人体三维扫描技术在服装设计中的应用。
传统的服装设计往往需要通过手工裁剪、缝制等方式完成，过程繁琐且易出错。
而使用人体三维扫描技术可以快速获取顾客的体型数据，设计师可以根据这些数据精准地设计出符合人体曲线和比例的服装。
此外，人体三维扫描技术还可以帮助设计师实时观察服装在不同体型下的效果，从而进行及时调整，提高设计效率和准确性。
其次，人体三维扫描技术在服装尺寸定制中的应用。
由于每个人的体型各有不同，标准尺码的服装无法完全适应每个人的需求。
借助人体三维扫描技术，顾客可以快速准确地获取个人体型数据，并根据这些数据定制适合自己的服装。
定制的服装不仅更合身，穿着舒适，而且可以减少退换货的情况，提升客户满意度和忠诚度。
最后，人体三维扫描技术在虚拟试穿中的应用。
虚拟试穿是指通过计算机软件将服装与人体数据结合，使顾客能够在虚拟环境中试穿各种款式的服装。
人体三维扫描技术提供了准确的人体数据，可以使虚拟试穿效果更真实，更符合实际情况。
顾客可以通过虚拟试穿了解服装的款式、颜色、搭配效果，从而更加方便快捷地选择适合自己的服装。
总的来说，人体三维扫描技术在服装时尚领域的应用为服装设计、尺寸定制和虚拟试穿等方面提供了便利和技术支持，有效提高了服装设计和购物体验的质量。
随着人体三维扫描技术的不断创新和完善，相信其在服装时尚领域的应用将会越来越广泛，为时尚产业带来更多的发展机遇和创新空间。
基于人体建模的衣物模拟仿真技术
基于人体建模的衣物模拟仿真技术随着科技的发展，计算机科学领域的模拟仿真技术也得到了快速的发展和普及。
在人们的日常生活中，常会遇到穿戴衣物的问题。
人们需要选择适合自己的衣物，并不断更新自己的衣橱。
而在服装设计与生产领域内，衣物模拟仿真技术更是具有不可替代的作用。
基于人体建模的衣物模拟仿真技术则是目前最为流行和广泛应用的一种技术。
下面将从多个角度来探讨基于人体建模的衣物模拟仿真技术的应用、发展以及优势。
一、基于人体建模的衣物模拟仿真技术的应用现如今，服装设计领域已经开始普及了基于人体建模的衣物模拟仿真技术。
这种技术的优势在于能够在实际制作衣物前，先进行虚拟仿真实验，使得设计师能够尽早发现可能存在的问题，并且及时对设计进行优化。
此外，基于人体建模的衣物模拟仿真技术还可以用于制作广告宣传片或者展示会模拟器等领域。
在这些领域中，设计师可以利用模拟器进行实时的衣物设计展示，吸引更多的人们的注目。
可以说，基于人体建模的衣物模拟仿真技术为服装设计和制作提供了更为精确、高效和便捷的解决方案。
二、基于人体建模的衣物模拟仿真技术的发展基于人体建模的衣物模拟仿真技术在短短的几十年内，得到了快速的发展。
随着3D打印技术和医学三维影像技术的快速发展，相关技术的普及和应用范围不断得到扩大。
从最初的单一的模拟技术到如今的复合物模拟技术，基于人体建模的衣物模拟仿真技术已经涵盖了整个服装设计、制作和销售的生命周期。
可以预见，在未来的发展中，基于人体建模的衣物模拟仿真技术还将会获得更多的推广和应用。
三、基于人体建模的衣物模拟仿真技术的优势基于人体建模的衣物模拟仿真技术的优势主要体现在以下几个方面：1.精度高：利用虚拟仿真进行实验，在最大程度上缩小了实际制作与理论设计的差距。
设计师能够在仿真中通过虚拟试穿，在保证衣物合身的同时进行不同的设计尝试。
2.效率高：利用基于人体建模的模拟器，设计师可以在虚拟仿真中快速得到设计效果，并迅速对设计进行修正。
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究人体三维扫描技术是一种利用激光、摄像头、雷达等技术手段将人体进行无损扫描并生成三维模型的技术。
这项技术在服装时尚领域的应用，为设计师、制造商和消费者带来了许多好处。
本文将探讨人体三维扫描技术在服装时尚领域的具体应用，以及它所带来的益处。
人体三维扫描技术可以用于服装设计的个性化定制。
在传统的服装设计过程中，设计师通常只能依靠平面设计图和模特试穿来验证设计的效果。
每个人的身材和体型特征是不同的，同一件服装在不同人身上的效果可能会有所不同。
通过人体三维扫描技术，设计师可以精确地获取消费者的身体数据，根据这些数据来设计个性化的服装。
这样一来，消费者购买的服装将更加适合自己的身体，提高了舒适度和穿着感。
人体三维扫描技术可以用于虚拟试衣。
消费者在选购服装时，通常需要亲自试穿，以确定服装的合身度和风格是否符合自己的需求。
传统的试衣过程可能会浪费时间、精力和资源。
通过人体三维扫描技术，消费者可以在虚拟环境下进行试衣，无需实际穿上服装。
设计师或商家可以将消费者的身体数据导入到虚拟试衣软件中，根据消费者的选择和需求，实时显示不同服装在消费者身上的效果。
这样一来，消费者可以更方便地选择自己喜欢的款式和尺码，减少了试衣的繁琐过程，提高了购物的便利性。
人体三维扫描技术还可以用于服装样板的制作和展示。
在服装设计和生产的过程中，通常需要制作样板，并进行展示和宣传。
传统的样板制作通常需要手工裁剪、缝制和试穿等步骤，费时费力。
通过人体三维扫描技术，设计师可以利用激光扫描仪等设备，快速获取人体数据，并利用数控加工设备制作逼真的人体模型。
这样一来，设计师不仅可以更快速地制作样板，还可以在展示和宣传中更直观地展示服装的效果。
人体三维扫描技术在服装时尚领域的应用具有广阔的前景。
它可以用于个性化定制、虚拟试衣、在线定制和服装样板制作等方面，带来了更好的用户体验和生产效率。
随着技术的不断发展和完善，人体三维扫描技术将为时尚产业带来更多创新和发展机遇。
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究
人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究引言随着科技的不断发展，人体三维扫描技术已经逐渐成为服装时尚领域的热门研究方向之一。
人体三维扫描技术可以帮助设计师更加精确地了解人体的形态特征，为服装的设计和定制提供了更为准确的数据支持。
本文将从人体三维扫描技术的原理、技术优势以及在服装时尚领域的应用等方面展开研究，旨在探讨如何借助人体三维扫描技术来提升服装时尚领域的设计和定制水平。
一、人体三维扫描技术的原理人体三维扫描技术是一种通过激光扫描或摄影等方式获取人体表面信息，并将其转换为三维模型的技术方法。
其主要原理是通过对人体表面进行扫描，利用激光或摄影等技术手段采集人体表面的数据，并利用计算机图形学相关算法将采集到的数据转换为三维模型。
这样一来，就可以利用三维模型来精确描述人体的形态特征，为后续的服装设计和定制提供了精准的数据基础。
二、人体三维扫描技术的技术优势人体三维扫描技术相比传统的人体测量方法具有诸多技术优势。
人体三维扫描技术可以实现对人体表面的全方位扫描，准确获取人体各个部位的尺寸和形态信息。
人体三维扫描技术可以实现高精度的人体数据采集，避免了传统测量方法的误差和不足。
人体三维扫描技术还能够快速获取人体数据，并可以在计算机中进行实时处理和三维重建。
人体三维扫描技术具有高效、精准、全方位的优势，为服装时尚领域的设计和定制提供了更为可靠的数据支持。
三、人体三维扫描技术在服装时尚领域的应用1. 服装设计利用人体三维扫描技术可以为服装设计提供更为精确的人体数据支持，帮助设计师更加准确地把握人体的形态特征。
设计师可以利用采集到的人体三维模型，进行虚拟试衣和模拟设计，从而在实际生产之前就能够更好地了解服装的样式、剪裁和穿着效果。
这不仅可以提高服装设计的精确度和效率，还可以缩短设计周期，降低成本。
2. 服装定制人体三维扫描技术还可以为服装定制提供更为个性化的解决方案。
通过对客户进行个体化的人体三维扫描，可以准确获取客户的身体尺寸和形态特征，从而为客户量身定制服装。
关于三维人体与服装建模技术综述
关于三维人体与服装建模技术综述在服装cad、网络虚拟试衣、三维人体动画和游戏等应用领域,都面临着如何解决真实人体与服装得三维重建咨询题,即人体与服装得真实感虚拟建模.在计算机图形学中,物体得造型一般分为传统几何建模和物理建模两大类.传统几何建模采纳线框、表面和实体等造型技术,只描述物体得外部几何特征,适合静止刚体得造型.物理建模则是将物体得物理特征和行为特征融进传统得几何模型中,既包含了表达物体所需要得几何信息,又包含了物体材料得物理性能参数.在现实世界中,服装得运动受织物材料特性和人体运动得共同妨碍.人体运动所产生得肢体位移造成人体皮肤表面和服装布料之间得碰撞,力得相互作用驱动服装跟随人体运动.由于用计算机模拟人体与服装真实效果得复杂性,在三维人体与服装得造型中出现了几何建模技术、物理建模技术、结合几何与物理得混合建模技术.1三维人体与服装得几何建凄掺术1．1人体三维虚拟人体得几何建模技术要紧是曲面建模,又称表面建模,这种建模方法得重点是由给出得离散数据点构成光滑过渡得曲面,使这些曲面通过或逼近这些离散点.在人体曲面建模时,要紧采纳基于特征得和参数化得人体曲面建模两种具体建模方法.1．1．1基于特征得人体曲面建模基于特征得人体曲面建模依照人体得整体结构,将人体模型划分为若干个差不多得结构特征.为进行曲面造型,针对每个结构特征可定义相应得造型特征.造型特征分为要紧造型特征(即人体模型中指定得特征)和辅助造型特征(即为了精确表达人体模型得较细节几何特点所定义得造型特征).Wc该方法得优点在于．它使得人体模型得曲面建模更加灵活,能够针对人体模型不同部位得几何特征,选择最适合得曲面建模方法,而不必拘泥于某一种曲面表达方式.此外,还可较方便地改进人体模型建模方法.依照人体模型尺寸表,可定义一系列得特征曲线,曲线得生成通过相关特征点(依照人体物理特性定义得点)和模型样本点(依照人体模型曲面造型需要定义得点)来得到.仅靠特征曲线还不足以表达人体模型得所有几何形状,需补充定义几何造型曲线,与特征曲线共同构造出曲线网络.网络曲线多采纳3次b样条曲线表达,人体曲面模型得构建则采纳b样条曲面.1．1．2参数化得人体曲面建模参数化得人体曲面建模采纳几何约束来表达人体模型得形状特征,从而获得一簇在形状上或功能上相似得设计方案.即在建模过程中应结合人机工程学原理,利用人体各部分固有得比例关系,从人体模型得众多特别尺寸中提取出起决定性作用得参数.一旦几何特征参数确定下来,系统将依照人机工程学原理,修改相应得要紧造型特征,使其满足新得尺寸要求.同时,利用人体模型主、辅造型特征咨询得关联结构,修改相关得辅助造型特征,获得新得人体模型造型特征,对新得人体模型造型特征进行曲面造型,最终得到用户所需得人体模型.参数化建模是一种更为抽象化得建模方法,它以抽象得特征参数表达复杂人体得外部几何特征,依托于常规得几何建模方法,使设计人员能够在更高、更抽象得层面上进行人体设计.nm thalmann和dthalmann最早使用多边形表面生成虚拟人marilynmonroe,之后又提出jld算符用于对人体表面得变形.forsey将分层b样条技术用于三维人体建模.douros等使用b 样条曲面重构三维扫描人体模型.曲面模型得优点是速度较快,缺点是不考虑人体解剖结构,取得特别逼确实模拟效果比较困难.提高表面模型得逼真性是目前得研究热点之一.尽管曲面建模技术差不多能够完整地描述人体得几何信息和拓扑关系,但所描述得要紧是人体得外部几何特征,对人体本身所具有得物理特征和人体所处得外部环境因素缺乏描述,关于人体动态建模仍有一定得局限性.除曲面建模方法外,还有棒状体建模和实体建模方法.棒状体建模是最早出现得虚拟人体几何建模方法,人体表示为分段和关节组成得简单连接体,使用运动学模型来实现动画模拟,实现人体得大致动作.实体模型使用简单得实体集合模拟躯体得结构与形状,例如圆柱体、椭球体、球体等,然后采纳隐表面得显示方法,其计算量大,且建模过程特别复杂.在三维人体模型结构中,实体模型和棍棒体模型差不多上已较少使用.1．2服装服装得几何建模方法着重模拟布料得几何表象,尤其是波浪、褶皱等,不考虑服装面料得物理特性,将织物视为可变形对象,用几何方程表达并模拟虚拟现实环境中得织物动画效果.目前常用b样条曲面、bezier曲面：inurbs曲面来进行服装曲面造型.lalfeur等开始用简单得圆锥曲面代表一条裙子,并穿着在一个虚拟模特上,以人体周围生成得排斥力场来模拟碰撞检测.hinds等将人体模型得上半躯干进行数字化图像处理以获得基础人形,提出了在人体模型上定义一系列位移曲面片得、典型得几何三维服装建模方法,用三维数字化仪取得人体模型上得三维空间点,然后用双3次b样条曲面拟合得到数字化得人体模型,服装衣片被设计成围绕人体模型得曲面,然后将之展开到二维,这些服装衣片是通过几何建模得到得.此方法计算速度较快,模拟出得服装具有其形态特点,生成得图形具有一定得织物视觉效果,但不能代表特定得服装织物,仿真效果较差.2三维人体与腑装得物建模技术21人体为使三维人体动画仿真效果更佳,ahbarr提出了物理建模思想,将人体得物理特性加入到其几何模型中,通过数值计算对其进行仿真,人体得行为则在仿真过程中自动确定.物理建模方法具有更加真实得建模效果,能有效地描述人体得动态过程,采纳微分方程组得数值求解方法来进行动态系统得计算,计算更为复杂.2．2织物和服装服装得物理建模对服装进行三角、网格或粒子划分,通过构造织物对象得结构力学模型,进行能量、受力分析,用计算机图形技术可视化地模拟三维形态,能较真实地模拟柔性物体得特性.物理建模与织物得微细结构有关,需要确定织物物理力学参数.模拟结果与真实织物得接近程度取决于所用得数学模型和计算方法. 由于织物微结构得数学模型各不相同,物理模型可分为连续模型和离散模型两类.计算方法可分为力法和能量法.力法用微分方程表达织物内部微元之间得力,进行数值积分以猎取每一时刻步长下微元得空间位置,从而得到整个织物在该时刻步长下得变形形态.能量法通过方程组计算整片织物得能量,然后移动织物结构内得微元使之达到最量状态,从而确定织物得最终变形形态.通常,能量法多用于织物静态悬垂得模拟,而力法用于动态悬垂得模拟.2．2．1连续模型连续模型将织物看作是由大量微元素相集合得连续体,运用研究连续体得力学方法对织物进行力学分析和研究.通常用变形壳体、弯板、薄片、薄膜单元或变形粱单元代表织物得微元.在连续模型中使用有限元方法是目前进展得一个趋势.最早shanahan等以材料片／板理论对织物建模.在19世纪80年代,lloyd采纳基于膜元素得有限元模型,feynman使用弹性片理论,terzopoulos等基于弹性理论得变形模型,collier把织物看作正交各向异性得膜元素,采纳几何非线性有限元法.2o世纪90年代,ascough使用简单变形梁元素,yamazaki等在粱元素基础上,加入外部力.2000年后,kang等提出基于连续壳理论得显式动态有限元分析方法实现了一套三维服装悬垂形状预言快速反应系统,jinlianhu等提出有限体积法(fvm).在目前得使用中,织物得微观非连续结构与有限元素得分割尺寸相比非常小,将织物看作连续体,并忽略织物在微元水平内得相互作用,在一定范围内具有合理性.即使是如此简化,连续模型得计算量仍相当大,计算过程繁琐耗时,不能用于服装得实时仿真.2,2．2离散模型织物是由大量纤维、纱线形成得复杂结构体,是非连续得,宜使用离散得方法建立模型.1994年breen等提出采纳相互联系得粒子系统模型模拟织物得悬垂特性,1996年eberhardt等进展了breen得粒子模型,体现了织物得滞后效应,增加了风动、身动等外力对服装面料得妨碍.在粒子系统得基础上,由provot和howlett先后提出得质点一弹簧模型结构简单,容易实现,计算效率较高,取得了较好得应用效果.该模型将服装裁片离散表达为规则网格得质点～弹簧系统.每一个质点与周围相连得若干个质点由弹簧相连,整个质点一弹簧系是一个规则得三角形网格系统.desbrun等对质点～弹簧模型加以延伸、扩展和改进,综合显式、隐式积分,提出一种实时积分算法,可实现碰撞和风吹等检测和反应.刘卉等也用改进得质点一弹簧模型完成了模拟服装得尝试.物理建模方法尽管仿真效果更接近真实状态,但因模型中包含得有效织物力学结构参数非常难确定,加之运算时刻太长,应用受到了限制.人体多层次模型是最接近人体解剖结构得模型,通常使用骨架支撑中间层和皮肤层,中间层包含骨骼、肌肉、脂肪组织等,因此人体从内到外分成骨架、骨头、肌肉、脂肪和皮肤等几个层次,可分不采纳不同得建模技术.骨头层可看成刚性物体,采纳几何模型.皮肤层属于最外层,需要较多得真实性,可采纳基于物理得模型,指定皮肤层每个顶点得质量、弹性、阻尼等物理参数,计算每个点得运动特性,实现皮肤得变形.皮肤需要匹配到骨架上,其动态挤压和拉伸效果由底层骨架运动及肌肉体膨胀、脂肪组织得运动获得,附着于骨头上得肌肉和脂肪也得适当地采纳物理建模方式形成.chadwick等提出了“人体分层表示法”得概念.在此基础上,thalmann等提出一种更加高效得、基于解剖学得分层建模算法来实现人体得建模与仿真.通过这种方法建立得人体模型从生理学和物理学角度都能实现更加逼确实效果,但模型复杂度高,人体变形时计算量大.几何建模能给予服装更灵活得形状,能够方便地修改服装得长短胖瘦、结构线等外观形状,模型简单,执行速度快,但不能通过参数操纵服装得悬垂及质感.物理建模同意通过选择参数值较为直观地操纵服装得悬垂及质感,如增加质量参数值将得到厚重织物,但模型复杂,计算费时.服装得混合建模技术吸取了几何和物理得优点.通常在图形生成或模拟过程中,先用几何方法获得大致轮廓,再用物理约束和参数条件进行局部结构细化,从而获得逼真、快速得模拟图形.kunii和godota使用混合模型实现了对服装皱褶得模拟.rudomin在进行模拟时先使用几何逼近得方法,在人体得外围生成…个3dj]~装凸包,给出了悬垂织物得大致形状,后利用terzopoulos得弹性形变模型对织物得形态进行细化处理.在实际应用中,混合建模技术更适合于织物和服装变形形态得模拟,既能满足对服装三维效果得仿真,且能在一定程度上实现三维交互设计,计算时刻也将显著缩短,能够满足实时得要求,是目前较好得选择.在三维人体建模上,对静止人体得实现要紧采纳面建模技术,重点描述人体得外表面,即皮肤得外形.为了实现人体得动态仿真,需要考虑人体本身得物理特征(如质量、密度、材料属性等)和行为特征,使得计算机模拟得人体活动符合真人得运动效果,采纳了物理建模技术,但由于人对人体解剖结构、自身组织及器官得物理特性、人体运动及动力学行为等研究和了解得并不充分,非常难建立起完整得三维人体物理模型.在三维服装模拟上,需要设置面料得质地、图案、色彩、尺寸及环境得灯光、重力、风源、风速、风向等,以及人体与服装得动力学约束,才能完成服装动态特性得运动模拟和仿真.服装得几何建模能方便模拟面料得几何表象,但也只能实现服装得外观形状.物理建模技术大多用于对单个织物得动态模拟,对整个由衣片缝合而成得、具有一定款式和饰物得服装造型则过于复杂.要实现虚拟试衣、虚拟时装表演、服装得网上展示和虚拟购物等得虚拟环境,不仅需要建立人体和服装得模型,而且还要考虑人体、服装间、人体与服装间得碰撞,因此统一人体和服装得造型是必需得.结合几何建模和物理建模得各自优点,接近人体解剖结构,把最外层设置为服饰层得人体多层次模型将是今后重点研究得方向.。
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三维人体与服装仿真建模技术综述摘要：三维人体及服装建模始终是计算机图形学和服装CAD领域的热点和难点1。
三维人体建模作为计算机人体仿真的一个组成部分,一直是人们研究的热点之一。
自交互式计算机图形学诞生之日起,就有学者不断探索计算机人体建模技术2。
在服装CAD、网络虚拟试衣、三维人体动画和游戏等应用领域，都面临着如何解决真实人体与服装的三维重建问题，即人体与服装的真实感虚拟建模3。
随着计算机技术的发展，以计算机为工具绘制三维效果图和款式图成为主流，极大地提高了设计效率目前三维动画软件在平面设计产品设计建筑装潢影视动漫等领域已经开始广泛应用三维数字技术作为设计表现的一种新的手段4，使设计师能更好地理解和感受产品的功能形态空间色彩人机关系，是体现设计师设计思想和设计方案的最有力手段；能以最直观的方式向消费者表达设计创意，具有传统设计方式无法比拟的优势5，三维服装设计逐渐成为一个必然的趋势。
关键词：三维人体服装建模三维服装人体仿真 opengl CAD目前绝大多数服装企业服装设计的过程大致是：构思绘制服装效果图（人体和服装）服装制版（手工或者服装）裁剪缝制样衣模特试衣提出修改方案其中最为耗时的部分就是服装样衣裁剪缝制和试衣的过程，这个过程也需要消耗一定的人力和物力，是服装设计环节中成本较高的部分根据三维动画软件的三维仿真功能，我们试图利用三维软件在数字化三维人体上创建三维数字化服装，通过三维数字化服装的仿真模拟，检验服装设计方案的合理性，从而取代传统的服装设计过程利用三维动画软件进行服装设计，其工作过程为：构思三维数字化人体建模三维数字化服装展示提出修改方案显而易见，利用三维模拟进行服装设计工作过程相对于传统服装设计过程流程短成本低效率高为验证此方案的合理性和可行性，通过试验重点研究两个方面的内容：一是高效地建立三维数字化人体模型的研究；二是三维数字化服装的研究建立适合服装设计的数字化，人体模型研究数字化。
6人体模型是三维服装设计表现的基础，因此在三维服装设计中首先要解决的是高效的个性化数字人体建模问题由于服装设计表现允许服装人体具有一定的艺术变形和夸张，所以选择三维来建立人体的三维数字化模型，是一种简单高效的方法，所获得的人体模型美观艺术感强，完全能满足服装设计的需要但是用三维人体建模是一项技术难度较高的工作，还要耗用很多时间，效率较低，不能满足服装设计高效率的要求服装设计学是横跨科学技术和艺术的综合性学科，利用新技术实现设计思维的表达，提高服装设计效率是服装设计学一个重要的研究方向传统以纸笔为工具，手绘服装效果图和款图，进行服装设计思维的表达；服装三维建模为服装个性化定制提供基础基于人体模型7，已有多种三维服装建模方法这些方法如果按照服装模型表达的方法来分，可以分为：曲面参数化精确表达的建模方法、曲面网格表达的建模方法、曲面物理表达的建模方法三种8。
如果按照服装模型建构的方法来分，又可以分为特征造型曲面重建、草图交互修改、自由变形等9，多种方法服装模型的编辑和修改则为服装个性化定制提供手段其方法主要有草图交互修改自由变形技术和参数化变形技术、参数化技术由于其无可比拟的优势，已在多个领域的产品设计中得到广泛应用，而将参数化技术引入服装设计领域最近也得到部分学者的注意10真实感服装设计技术关键在于充分考察影响服装款式造型的外观因素, 设计师要对设计对象具备深刻的理解, 如服装面料特性所带来的悬垂感和飘逸感, 服装穿着特性所带来的褶皱和凹凸层次感, 光照条件所带来的明暗和色彩的诸多变化等.11传统的织物设计与织物的应用是分离的, 人们无法预见织物的真正着装效果, 这给消费者和设计师带来了很大的局限性. 计算机技术的飞速发展,使计算机辅助设计成为可能. 通过具有较好真实感的织物三维着装仿真系统, 可以对不同织物进行服装穿着仿真演示. 要生成一个高质量的三维真实感图形, 尤其对于具有复杂形体的人体和服装来说是一项相当复杂的工作. 其中的关键技术包括: 几何建模、隐藏面消除、浓淡处理与生成纹理效果等.12三维人体数据库的建立与研究应用三维人体测量系统，从人体扫描图像表面提取测量数据的准确性已经得到了科学验证。
大量的、准确的人体数据是相关产品设计研究的依据和基础，建立基于三维测量的人体数据库具有重大意义。
随着三维人体扫描仪的开发与应用，20世纪90年代，世界各国纷纷开展了大规模的三维人体测量项目，建立了具有一定规模的三维人体数据库。
如日本的HQL、美国的Size US、英国的Size UK、韩国的Size KOREA等；CAESAR 项目建立了涵盖美国与欧洲多国的大型三维人体数据库。
目前，日本已经开展了第二次大规模三维人体测量项目，更新已有的人体数据库；欧洲推出了以服装人体数据库更新和服装工业革新为目标的“e –Taylor ”项目。
我国在人体数据库方面的研究尚处于起步阶段，建立具有一定规模的三维人体数据库已成为服装技术与产业数字化快速发展的关键。
2006年，由中国标准化研究院组织的《人类工效学国家基础数据及服装号型标准研究》子项目完成了我国4 ～17 岁未成年人的人体抽样测量工作，样本量达两万余人。
东华大学与西安工程大学开展了三维测量数据库模型、数据表示与交换规范及三维人体数据管理系统等方面的研究工作，推进了我国三维人体数据库系统的建立与完善。
人体体型分析与识别研究人体体型的划分是服装号型标准中一个很重要的问题，体型的划分方法关系到号型覆盖率的大小和号型标准三维人体测量技术的发展与推广应用，使基于此项技术的数字化服装应用技术研究发展迅速。
本文全面分析了基于三维人体测量的人体数据库建立、服装人体体型分析识别、三维人体建模、三维服装CAD、服装批量定制等数字化服装相关应用技术研究的现状与发展13。
现行的服装号型标准中，人体体型分类的方法主要有 4 种：以胸腰差为划分依据，以胸臀差为划分依据，以标准臀围和臀围差划分，以身高、体重、胸围和年龄划分。
2.2 体型分类研究情况完善的三维人体数据库提供了更加准确丰富的样本信息，扩展了体型细分研究的空间。
加拿大基于CAESAR三维人体数据库，开展了三维人体扫描模型修复、数据自动提取、数据主成分分析、体积分析等方面研究工作，最终实现了成年男子体型的细分与自动识别。
国内研究者针对不同样本群体，在现行服装号型标准基础之上，提出了模糊C 均值聚类、核Fisher自动判别、基于SVM、基于躯干体积指数等体型分类与识别方法。
2.3 服装档差及原型修订基于三维测量的体型细分研究进一步推进了服装档差、服装原型等方面的研究工作。
辽东学院提出了更适合东北地区18 ～24 岁女青年体型特征的新档差；东华大学重新修正了“东华原型”。
14服装三维人体建模三维人体模型的建立是三维服装设计和虚拟服装展示的基础，是复杂形体几何造型、参数化设计和运动仿真的综合问题。
服装三维人体建模主要有曲面建模和基于物理建模两种方法。
服装三维人体测量技术的应用极大地推进了服装三维人体建模技术的发展，国内外研究者在服装人体建模领域展开了广泛深入的研究15。
日本三重大学基于三维人体扫描数据和几何建模技术，通过对扫描人体体表进行标记点、分割线预处理，建立精确的静态人体模型，用于服装设计；中山大学针对三维服装仿真对多样性人体模型的需求，研究了个性化三维人体建模方法16；浙江大学应用神经网络技术，提出了基于截面环求取三维人体模型的建模方法，实现了由关节点驱动的人体动态建模；西安工程大学基于自制人体扫描系统，采用三角面片法构建了三维人体表面模型。
三维服装CAD技术三维服装CAD系统是建立在三维人体模型上的，它可以集成和综合尺寸信息提取、服装设计、虚拟试衣、动画模拟及基于互联网的订做、销售和展示等技术。
三维服装建模服装模型大体可分基于几何的模型、基于物理的模型和混合模型等 3 类17。
目前，国内外相关研究主要集中在服装模型自动设计、修改与设计复用等方面。
浙江大学研究了松量服装表面模型建立与模型复用技术，实现了基于草图模式下的三维服装表面形态的更新与袖子模型的设计复用；武汉科技大学与俄罗斯伊凡诺沃州立纺织学院开展了女士保暖夹克三维建模、三维服装CAD系统开发等系列研究18；德国马普信息研究所提出了基于物理的模板相似技术，对着装人体扫描并自动提取服装信息，实现服装与人体分离，建立了服装动态虚拟模型。
利用VC+ + 与Op en GL 建立三维人体模型OpenGL 具有高性能的交互式三维图形建模能力以及跨平台性、简便高效、功能完善和易于编程开发等优点, 是从事三维图形开发工作的必要工具。
19由于OpenGL本身并不具有窗口管理、消息映射等Windows 编程所必备的能力, 也不具有菜单、工具条、对话框等Windows界面必备的标准元素, 难以做出美观的界面。
Visual C++ 是Windows环境下功能最为强大的编程工具, 并且可以直接嵌入OpenGL 语句, 是OpenGL 开发的天然工具。
因此本文选用了Visual C++ 6. 0和OpenGL 为软件开发平台, 将两者的优势结合起来进行开发.建立三维人体模型的主要步骤:20( 1) 读入通过非接触测量得到的人体模型的点云数据, 存储在点链表中。
( 2) 依次遍历这些散点对其进行Delaunay三角剖分, 通过OpenGL中的glVertex3f( ) 函数来绘制三角形链表中的小三角形, 生成三维人体网格。
其主要程序如下:glBegin( GL_TRIANGLES) ; / / 标志开始绘制三角形for( int j = 1; j <= ntri; j++ ){ glVertex3f( pointt[ triangle[ j] . vv0] . x, pointt[ triangle[ j] . vv0] . y,pointt[ triangle[ j] . vv0] . z) ; / / 指明三角形的一个顶点的坐标glVertex3f( pointt[ triangle[ j] . vv1] . x, pointt[ triangle[ j] . vv1] . y,pointt[ triangle[ j] . vv1] . z) ;glVertex3f( pointt[ triangle[ j] . vv2] . x, pointt[ triangle[ j] . vv2] . y,pointt[ triangle[ j] . vv2] . z) ;} / / 指定三角形的显示模式glPolygonMode( GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE) ; / / 线的形式显示, 如图4( a) 所示glPolygonMode( GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL) ; / / 面的形式显示, 如图4( b) 所示glEnd( ) ; / / 标志结束绘制三角形计算各三角形的法向量。