基本信息
- 项目名称：
- 面向真人的三维虚拟试衣技术及系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 研究和开发了面向真人的服装三维虚拟试衣技术及其系统，通过各异构软硬件之间的连接与集成，能够快速、方便、逼真地生成与实际人体相似的虚拟三维人体模型，并在这个真人模型身上进行三维虚拟试衣。系统包括“三维人体测量系统”，“三维试衣系统”与“量身定制系统”以及“服装款式数据库”与“面料数据库”（由不同硬件和软件包的组合实现功能）。通过概念接口、软件接口及硬件接口，实现面向真人的三维虚拟试衣。
- 详细介绍：
- 研究和开发了面向真人的服装三维虚拟试衣技术及其系统，其特点是通过各异构软硬件之间的连接与集成，能够快速、方便、逼真地生成与实际人体相似的虚拟三维人体模型，并在这个真人模型身上进行三维虚拟试衣。系统包括“三维人体测量系统”，“三维试衣系统”与“量身定制系统”以及“服装款式数据库”与“面料数据库”（由不同硬件和软件包的组合实现功能）。通过概念接口、软件接口及硬件接口，使数据在不同系统之间流畅传递与转换，实现面向真人的三维虚拟试衣。 本制作实施的 “三维人体测量系统”Vitus Smart由德国Human Solution公司制造,其原理是使用光线条纹扫描方法，由每根支柱安装有二个CCD相机的四根支柱及激光器（等级1）组成；八个三角形的探头能够在10s内扫描体积为80 cm * 80 cm * 203 cm的区域，分辨率达到0.5mm。 系统采用的“三维试衣系统”是美国Gerber公司与Browzwear 公司研发的AccuMark V-Stitcher系统，采用的“量身定制系统”为美国Gerber公司的MTM量身定制系统。 通过三维人体测量系统Vitus Smart与三维虚拟试衣系统V-Stitcher之间的概念接口、软件接口和硬件接口，实现系统集成： “三维试衣系统”V-Stitcher人体建模所需数据是85个。“三维人体测量系统” Visual Smart测量人体生成的数据与V-Stitcher相配的有效可用数据仅21个。以GB/T 16160-2008、GB/T 5703-1999、ISO 7250-1和 BOSS-21v4.4等相关国家标准和国际标准为基准，统一各系统的人体尺寸参数的概念定义并通过数值模拟对其实施修正，实现“三维人体测量系统”与“三维试衣系统”中数据的概念接口。 以VB为开发平台，通过底层数据编码技术，实现集成系统内数据自动转换，使三维人体测量系统、三维试衣系统、量体定制系统之间的数据能够自动识别、转换。实现系统内的软件接口。 通过多台电脑的硬件串联与匹配，协调各系统的密码狗的工作，实现“三维人体测量系统”与“三维试衣系统”和“量身定制系统”系统硬件接口。 本系统的工作流程是：由“三维人体测量系统”测量消费者真人人体、体型曲线特征和脸型特征数据，导入“三维试衣系统”；在“三维试衣系统”内根据真人数据修改三维试衣系统原有的标准人体模型，虚拟再现三维真人人体模型使虚拟人体模型体现真人的体型、脸型特征；消费者与设计师经双向选择，决定服装款式、面料、花色设计数据，导入“量身定制系统”，完成服装设计，自动产生个性化服装样片；虚拟地“缝”成服装成衣，穿在三维真人人体模型身上，直观地显示个性化试衣效果。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的 国内外目前的虚拟三维试衣都是基于标准人体模特的试衣。由于技术和保护人体隐私的原因，现在能够实现的虚拟三维试衣都是将衣服穿在利用计算机软件事先做好的模特上的，距离真人还有人体真实尺寸、体型、脸型的诸多区别。由此提出一种面向真人的服装三维虚拟试衣方法，并已在系统上实现。 基本思路 由“三维人体测量系统”测量消费者真人人体、体型曲线特征和脸型特征数据，导入“三维试衣系统”；在“三维试衣系统”内根据真人数据修改三维试衣系统原有的标准人体模型，虚拟再现三维真人人体模型使虚拟人体模型体现真人的体型、脸型特征；消费者与设计师经双向选择，决定服装款式、面料、花色设计数据，导入“量身定制系统”，完成服装设计，自动产生个性化服装样片，通过虚拟缝制，穿在三维真人人体模型身上，直观地显示个性化试衣效果。 创新点 1.目标创新：国内外尚无面向真人的虚拟试衣技术，实现了贴近真实人体的三维虚拟重建。 2.技术创新：接口问题是一直是学术难题，本项目实现“三维测量”“虚拟试衣”系统等的结合 3.方法创新：通过数学分析手段，完成对人体，发型，肤色等的归类。 技术关键和主要技术指标 1.概念接口的实现：实现集成系统内人体尺寸参数的统一、对应和补缺的数据接口。 2.软件接口的实现：实现集成系统内数据自动转换的软件接口。 3.硬件接口的实现：，实现不同系统的无缝连接，保证数据流在集成系统内的快速通畅的硬件接口。
科学性、先进性
- 作品的科学性、先进性 该技术解决了真人三维人体建模以及不同系统软硬件集成两大技术关键，解决了远程试衣的真实性问题，为设计师的快速时尚服装设计提供可视化设计手段，又为客户的服装定制预先提供了服装着装效果。 1. 作品基于三维真实人体测量数据，结合个人的体型、脸型、肤色、发型，重建真人人体模型，让设计师和用户能够根据真人的体型，脸型，肤色等协同设计服装。 2. 对不同公司开发的三维人体测量设备和三维试衣系统之间进行连接与集成，通过概念接口、软件接口、硬件接口，实现集成系统内数据自动识别、转换、传递。 3. 对脸型三维图像和人体体型曲线进行特征提取，将脸型，体型聚类分解为若干类，建成的真人三维人体模型人体建模会自动生成与真人相似的脸型，体型。 4. 当在三维试衣软件V-Stitcher中建立了真人人体模型后，将设计好的服装款式、尺寸、面料等资料导入量体裁衣软件MTM ，给人体模型试穿，观察试穿效果。 5.对V-Stitcher中面料的真实感进行评价，指导个性化服装面料的设计与制造。
获奖情况及鉴定结果
- 1.上海市科学技术委员会鉴定项目(2010.3):《上海市引进技术的吸收和创新计划》，智能数字技术的服装设计制版快速反应技术服务平台，上海市纺织科学研究院与上海工程技术大学产学研平台重点建设专题. 2008.9-2010.3. 2. Ma Ling, Qiu Jianxin,Xu Yanqiu. Objective Evaluation on the Reality Sense of Fabric Simulation Based on Visualization Techniques. IEEE. CISP 2010 .Vol.5 :2336～2340(Digital Object Identifier: 10.1109/CISP.2010.5648285 ,CISP-BMI收录:5648285, EI收录: 11676679) 3. Xu Yanqiu, Qiu Jianxin, Ma ling. Measurement and Classification of Shanghai Female Face Shape Based on 3D Image Feature. IEEE. CISP 2010 .Vol.6 :2588～2592 (Digital Object Identifier : 10.1109/CISP.2010.5648207, CISP-BMI收录:5648207收录， EI收录: 11676422) 4. Chuang Li ，Jianxin Qiu. The Fuzzy Clustering and Recognition of Female Bodily Form Based on Lateral Part Characteristic (基于侧部特征的女性形体模糊聚类与识别). 2010 Second International Conference on Future Computer and Communication (FCC 2010) IEEE.FCC2010 Vol.4 :54～57
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 专利转让；技术转让
作品可展示的形式
- 现场演示 图片 录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 由三维人体测量系统测量消费者真人体型曲线特征和脸型特征数据，导入三维试衣系统，虚拟再现三维真人人体模型使虚拟人体模型体现真人的体型、脸型特征，消费者与设计师共同决定服装款式、面料、花色设计数据，直观地显示个性化试衣效果。 作品的技术特点和优势 1.通过概念接口、软件接口、硬件接口实现异构系统的集成，拥有属于自主知识产权的核心技术； 2.虚拟试衣时，不仅考虑人体真实尺寸，同时考虑体型、脸型、肤色、发型对服装款式的影响； 作品的适应范围及推广前景的技术性说明 本作品解决了个性化试衣的真实性问题，实现了客户与设计师通过与电脑人机交互，远程协同，选择服装的款式、面料等，共同完成对服装的虚拟设计与订制。 市场分析与经济效益预测 目前尚无面向真人的服装三维虚拟试衣技术的报道。由于该系统解决了远程试衣的真实性问题，将极大提高服装的设计水平和设计效率。已经有一些企业如德国Human Solution公司和美国Gerber公司对该项技术表示了很大兴趣。
同类课题研究水平概述
- 随着社会和经济的不断发展，人们追求个性化的服装设计。因为每个人高矮胖瘦、体态、肤色不同，审美观念不同，所以个性化服装设计和制作过程中，需要通过本人试衣，来考察衣服穿在身上的效果。在网络环境中，当顾客需要远程定制服装时，传统的裁缝量体和现场试衣方法显然也不可能实现。因此,面向真人的虚拟试衣成为现代服装量身定制生产必须解决的技术问题。 目前，瑞士日内瓦大学和日本东洋纺株式会社开展的相关研究开发走在了世界的前列，分别代表了两种虚拟服装设计技术的方向。 瑞士日内瓦大学实验室采用硬件技术，创建了服装设计和模拟的虚拟环境，开发了功能强大的机械式服装仿真VLNET系统。它基于头盔显示器、耳机、数据手套等硬件，结合数据服装软件技术,在计算机中建立了一个以视觉为主导、结合了听觉与触觉、令人们具有真实生活体验的、非常可信的虚拟世界。 日本京都府精华町的东洋纺阪京研究所采用软件技术，首先建立了由17 个部分组成的虚拟模特(原始模特为标准体型) 可以分别修改其中任意部分的特征数据,由此而得到正常范围内各种体态特征的虚拟模特构型。 现在市场占有率很高的较为成熟的三维服装试衣系统为美国格柏公司研发的V-Stitcher系统。它基于三维人体建模与纺织面料模拟技术，用二维纸样在虚拟三维模特身上缝合，模拟试穿的过程。著名的服装企业如Adidas都已经采用V-Stitcher来减少产品生产周期，使设计工作流程化。 但由于技术和保护人体隐私的原因，上述这些虚拟三维试衣都是将衣服穿在利用计算机软件事先做好的模特上，距离真人还有人体真实尺寸、体型、脸型的诸多区别。 国内对于服装虚拟化技术的研究还处在探索阶段。如中国纺织工业协会的“面向三维虚拟服装试穿的个性化拟实数字人体建模技术研究”项目和湖北省数字化纺织装备重点实验室项目“服装个性化三维人体变形模型研究与实现”等。尚未有面向市场成熟的软件。 国内的一些电子商务网站也尝试设立自己的试衣间。这些试衣间相对比较粗糙，技术也过于简单。以“试衣网”试衣间为例，它主要分为体型模式和搭配模式。在体型模式下，消费者可以在六种体型中选择相似体型；在搭配模式下，消费者可以选择喜欢的服装，点击之后，服装就会“穿在”模特身上，展示所选服装的穿着效果。这些，都不是真正的面向真人的三维虚拟试衣。
