基于3D建模技术的虚拟试衣系统的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着电子信息技术的不断进步以及电子商务的发展，网络已经成为人们生产生活不可或缺的信息与交流平台。服装行业的销售形态在这股网络的浪潮里也发生了翻天覆地的改变。就服装设计师而言，信息化大大改进了原来服装行业传统低效、现代化程度不高的局面，就消费者而言，越来越多的消费者现在选择在网络上进行购物，网络平台变成了现今服装行业一大销售途径。基于网上购物可选择性多，物品种类齐全，购物方便等优势，网上购物变得越来越普及，但是由于服装在网络上销售的时候是以图片的形式展示出来，其展示的效果与实体服装相比还是有一定差别，消费者只能通过模特的试穿效果来想象自己的上身效果，而且对衣物的材质、做工等等没有直观的感受。消费者更希望买到合身的衣物，因此，如果有一个虚拟试衣系统可以模拟上身效果的话就可以大大提高消费者买到合身衣物的比率，因此就希望有一个合适的虚拟试衣系统，可以在我们购买衣物的时候给我们提供更为直观的参考。

模拟试衣系统的作用主要在于可以让用户买到更为称心如意的衣服。商家在在系统中根据固定要求预设自己即将出售的衣物信息，消费者通过浏览挑选合适衣物进行试穿，系统显示试穿效果。消费者可以通过这个模拟试衣系统在网络上模拟看到自己穿这件衣服是上身效果，判断这件衣服是否适合自己。

模拟试衣系统的开发与普及对电子商务服装业有着潜在的巨大影响。这个系统使消费者在购买之前就可以基本判断自己是适合这件衣服，帮助消费者一桌定位，减少了买到不合适产品的几率以及由于不合适产生的退换费用以及过程中耗费的人力物力。可以增加网络产品销售种类，吸引潜在客户。由于看得到具体的试穿效果，可以扩大消费者范围，打消一些消费者担心穿的不好看的疑虑，增加销售额。对于服装设计师来说，可以模拟试穿效果，大大提高了服装设计的效率以及最终效果。对电子商务行业以及服装销售行业有着巨大的影响。

通过查阅文献资料，我基本了解了国内外对于模拟试衣系统的研究现状。

目前已有的虚拟试衣系统一般都是由三维人体测量技术、数字化试衣人体模型、衣片的交互式缝合和虚拟三维试衣仿真等技术构成,其中,三维人体测量技术目前发展得较成熟的有莫尔条纹法、激光测量法、立体摄像测量法、cyberware公司的全身扫描系统、数码成像拟合法等。以上方法均为非接触式测量，都需要有相应的硬件设备，而其中最为方便、最适合网络试衣的是数码成像拟合法。它对设备的要求特别低，只需普通的相机或摄像头即可，但该方法获得的人体数据不够完整，也不够准确。

myvirtualmodel网站是一个比较典型的虚拟试衣网站,消费者进入试衣界面后，可以选择标准身材的虚拟试衣模特，也可以创建一个与自己体型相符的虚拟试衣模特。顾客可以让虚拟模特试穿不同的服装，并随意搭配各种服装的颜色和样式来整体展示不同的穿着效果。另外，瑞士日内瓦大学miralab实验室开发的miracloth系统、美国browzwear公司的cme和v-stitcher系统也发展得较为成熟。

2. 研究的基本内容与方案

本课题的基本内容是设计一个基于3d建模技术的虚拟试衣系统，能够根据用户的体型以及所选择衣物进行模拟试衣效果。

系统搭建一个虚拟人台，用户可以根据自身的体型特点改变人台的图形特点。同时有一个服装库，系统可以将输入的服装利用三维虚拟显示技术将织物虚拟化，从而合成三维服装。用户进入系统从系统中选择衣物，系统进行模拟从而展现出衣物穿在身上的样子。服装可根据身体的凹凸维度以及衣物的材质产生形变，判断舒适度，达到虚拟试衣的目的。

为了方便用户选择以及系统体验，选择了b/s模式构建这个系统。使得用户通过广域网登录系统，在前端即可进行一系列服装试穿活动。该系统中，根据系统功能分为三个模块，分别是图像处理，数据管理以及用户几面三个模块。

人体建模：以poser（poser是美国curiouslabs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例。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倒。）模型作为人体数据点的来源获取三维数据，使用动态数组技术对数据点进行优化处理，只保留其中的三维坐标值和法向量．以vc 和opengl为平台，导入处理后的obj文件，用delaunay三角剖分算法来确定三角型面片，再通过三角网格平面法生成三维人台模型。经过一定的算法处理后此三维人台模型能够进行移动旋转和缩放以及改变视角。并且可以改变光照渲染以及改变纹理映射。由此实现了模拟三维人台建模。

衣物建模：使用一种基于弹簧—质点模型的织物变形仿真技术，通过物理建模的方式，用数值积分方法实现织物的仿真，并且得到织物实时仿真系统。为了解决出现的“超弹性”现象，采用了位置修正法进行了弥补，由于此修正方法较为简单，并且可以贯穿算法的始末，大大提高了计算速度。

衣物试穿技术：在完成了人体模型的建立与面料的仿真以后，顾客就可以进行虚拟试穿。确定衣片间的缝合关系后，将构成衣服的二维衣片放置在人体模特上的对应位置依次进行虚拟缝合，虚拟缝合主要步骤是对二维衣片进行网格剖分，设定衣片缝合信息，在对应位置附近初始化衣片的缝合位置，施加虚拟约束力进行衣片缝合，得到最终试穿效果。在衣物试穿过程中，由于衣片与人体模型表面发生碰撞，为避免衣片穿过人体等不真实的情况发生，一般运用碰撞模型来解决这一问题，碰撞处理也是虚拟试衣过程中的重要问题，其中碰撞检测的主要主要采用aabb包围盒检测法和obb检测法。

3. 研究计划与安排

经过仔细的分析和研究，现把毕业设计的进度做如下大概的安排：

(1)2016年1月11日—2016年1月22日：查阅参考文献，明确选题；

(2)2016年1月23日—2016年3月7日：进一步阅读文献，并分析和总结；确定技术路线，完成并提交开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]谭煌.网络虚拟服装试衣系统分析和设计[d].山东：山东大学，2009.

[2]李宋明.基于poser软件的服装三维人台建模技术研究[d].北京：北京服装学院，2007.

[3]王媚，陆国栋，张东亮.服装cad中三维人体建模技术的研究及应用［j］.工程图学学报，2007（1）：1—6.