[01262878]工业设计与服装产业融合的关键共性技术研究

课题单位针对服装产业特点以及不同的应用场景开展研发，在获取一定数量的人体数据的同时，改进技术，并完成人体数据采集系统的搭建。

利用工业设计服务可视化建模技术中的服装样板，通过仿真展演与验真完成对服装动态特性的运动模拟与仿真。

将服装模型进行参数化构建，开发试衣适配软件。

开发在数字化成衣知识库的基础上对虚拟服装设计优化的软件。

服装三维人体扫描数据获取技术研发是针对现有的人体三维扫描技术在服装产业的特点和具体应用开展技术研究。

研究内容包含面向多种场景的三维人体扫描算法与工具、快速非接触式人体扫描扫描点设定与数据采集方法、身体通过式快速扫描数据捕捉原理与算法、动态（多种身体姿态和运动方式）三维数据扫描算法与精度控制、用户隐私保护条件下（非裸体）的三维人体扫描核心技术与算法等。

集中解决目前通用人体扫描技术中扫描时间长、情景适应性差、数据处理难、用户隐私保护等方面的问题，建立一套线下快速精确人体扫描新技术。

线下二维人体尺寸数据获取主要采用传统的人体数据测量方法，获取相关的人体尺寸数据，并进行数字化。

基于网络的快速人体数据获取基于线下的用户数据获取获得的核心数据，主要在非专业和用户自行可操作的环境情况下，获取人体尺寸与用户相关数据的技术，该技术可以在一定的误差许可范围之内，获得大样本、面向个体消费者的人体模型数据主要研究内容包含在线数据和图形成像技术、在线图像的人体尺寸提取技术、基于数据格式差异性的在线数据人体尺寸提取技术等。

建立三维人体以及服装模型均服务于最终的虚拟服装试衣、立体裁剪、虚拟设计等，而在模拟三维服装穿在人体上的真实效果时，会遇到大量的碰撞现象，即衣片同人模之间以及衣片自身间的一种相互渗透和穿透，解决该问题，才能逼真地完成虚拟穿衣的模拟过程。

碰撞检测是关键，现有的碰撞检测算法大致可以划分为两大类：空间分解法和层次包围盒法。前者是将整个虚拟控件划分为相等体积的小单元格，只对占据同一单元格和相邻单元格的几何对象进行相交测试（如八叉树和 BSP 树法）。层次包围盒法的核心思想则是利用体积略大而几何特性简单的包围盒将复杂几何对象包裹起来。我们将综合运用这两种方法开展研究。

三维虚拟试衣技术则是根据客户的扫描数据建立顾客的人体虚拟模型与运动模型，各种类型设计师和用户可以在不同的情景中，通过简单操作，试穿款式库中的服装，系统可以展示服装穿着运动舒适性的动画效果，模拟不同布料的三维悬垂效果，实现 360 度旋转等功能;还可对服装款式进行设计修改，直到设计师和用户满意为止。

虚拟服装立体设计整合技术的核心是二维设计技术与三维立体设计技术的整合。研究手绘数据和参数化建模整合的模拟算法、匹配技术以及快速设计修改算法研究基于专业设计师和个体设计师（包含用户）可能的设计情景，通过两个不同品质的手绘屏构建实验场景，研究和开发针对不同设计需求的设计工具。

传统服装裁剪和数字化立体设计的整合是服装工业设计云服务平台应用技术的难点之一。主要研究内容为：手绘数据和参数化建模整合的模拟算法、匹配技术以及快速设计修改算法;立体设计与二维平面设计整合技术与工具等。

在数字化成衣知识库的基础上，通过对设计路径进行优化与参数化变形，实现不同的服装风格及款式的快速调整与生成。同时，服装的参数化可调式变形也为全智能化的虚拟试衣和修改提供了可能。

根据用户对风格及款式等的不同需求对所选服装进行三维全景式浏览并对其特定部位（如腰围、胸围活着衣长等）进行变形调节以及参数化变形，模拟样衣着装效果，从而完成款式设计到服装设计。

展示调节的生成过程，通过参数化变形实现特定风格及款式的快速生成。虚拟服装设计的风格统一性优化技术在人体测量知识库以及成衣知识库的基础上，关注服装立体设计与后期的结构设计、剪裁、打板、制造以及后期评价系统的反馈，研究人的外貌风格与服装风格的适配程度，生成与不同人体外貌与服装风格相对应的推荐设计方案。

工业设计云服务仿真展演与验真技术是服装工业设计云服务平台核心技术之一，该技术可以为工业设计全生命周期的若干重要环节（如虚拟设计、立体裁衣、虚拟试穿等）提供技术支持。针对工业设计云服务平台服务的关键场景（销售专卖店、企业设计中心、专业设计师、用户自主设计），研究在其不同显示条件和工业设计需求下的云服务仿真展演与验真技术。

通过对织物的模拟仿真并应用到人体模特，真实再现服装的穿着效果。

在三维服装仿真展演与仿真技术上，考虑不同场景的特点，设置面料的质地、图案、色彩、尺寸及环境的灯光、风向、风速、重力等，研究如何适用准确的织物力学模型以及人体与服装的动力学约束等，完成服装动态特性的运动模拟与仿真。