[發(fā)明專(zhuān)利]面向真實(shí)掃描人體的三維虛擬服裝快速試衣方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710147918.2
• 申請(qǐng)日: 2017-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106960463B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘躍崎;李端;毋戈
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T15/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T15/00;G06T17/00;G06Q30/06
• 代理公司: 上海申匯專(zhuān)利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

1.一種面向真實(shí)掃描人體的三維虛擬服裝快速試衣方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、掃描目標(biāo)人體，掃描所得目標(biāo)人體模型以三角形集合表示；

步驟2、建立符合要求的虛擬服裝源模型，虛擬服裝源模型針對(duì)體態(tài)勻稱(chēng)的試衣模特建立，且由三角形集合構(gòu)成；

步驟3、將虛擬服裝源模型穿著在目標(biāo)人體模型表面，對(duì)目標(biāo)人體模型與虛擬服裝源模型之間出現(xiàn)的交叉穿透現(xiàn)象采用如下步驟予以補(bǔ)償：

步驟3.1、判斷虛擬服裝源模型中每個(gè)三角形的頂點(diǎn)所處的位置

令虛擬服裝源模型中三角形頂點(diǎn)p的法向?yàn)閚，沿著法向n方向，建立一個(gè)矢量n1，若矢量n1與目標(biāo)人體模型有交點(diǎn)q，則三角形頂點(diǎn)p位于目標(biāo)人體模型內(nèi)部，處于穿透狀態(tài)，若矢量n1與目標(biāo)人體模型沒(méi)有交點(diǎn)，則三角形頂點(diǎn)p位于目標(biāo)人體模型外部；

步驟3.2、對(duì)于所有處于穿透狀態(tài)的三角形頂點(diǎn)p，用交點(diǎn)q的三維坐標(biāo)替代點(diǎn)三角形頂點(diǎn)p的三維坐標(biāo)；

步驟3.3、通過(guò)增廣拉格朗日方法來(lái)解決虛擬服裝源模型出現(xiàn)的局部過(guò)度拉伸或者過(guò)度壓縮，從而保持面料的固有面積和形態(tài)，所述步驟3.3包括：

步驟3.3.1、設(shè)目標(biāo)函數(shù)f(x)為如下形式：

其中，N為虛擬服裝源模型中的三角形頂點(diǎn)的總數(shù)目，x_i為第i個(gè)虛擬服裝源模型的三角形頂點(diǎn)經(jīng)過(guò)所述步驟3.2之前的位置，x_{i_new}為x_i經(jīng)過(guò)所述步驟3.2之后的位置；

對(duì)于虛擬服裝源模型的第j個(gè)三角形，其應(yīng)變約束的上邊界g_upper(x)、下邊界g_lower(x)分別為：

g_upper(x)＝w_j(ε(x)-ε_max)；

g_lower(x)＝w_j(ε_min-ε(x))，式中，權(quán)重w_j為第j個(gè)三角形的面積的平方根，即s_j為第j個(gè)三角形的面積，ε_max為最大允許應(yīng)變值，ε_min為最小允許應(yīng)變值，ε(x)為瞬時(shí)應(yīng)變值；

步驟3.3.2、對(duì)局部過(guò)度拉伸或者過(guò)度壓縮的過(guò)度應(yīng)變加以約束，將約束優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)表達(dá)minf(x)s.t.g(x)≤0，式中，g(x)為約束條件，改寫(xiě)為：

式中，s為非負(fù)松弛變量；

步驟3.3.3、按照增廣拉格朗日方法的定義，將約束優(yōu)化問(wèn)題表述為如下的拉格朗日乘子與罰函數(shù)的組合方式，得增廣拉格朗日函數(shù)L_A(x,s；λ,μ)：

式中，λ^T為拉普拉斯乘子的估算值矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣，μ為用于控制迭代的收斂速度；

步驟3.3.4、將s從變量簡(jiǎn)化為其優(yōu)化值將增廣拉格朗日函數(shù)L_A(x,s；λ,μ)表述為如下的無(wú)約束非線性形式L_A(x；λ,μ)：

式中，為罰函數(shù)；

步驟3.3.5、無(wú)約束非線性形式L_A(x；λ,μ)進(jìn)行迭代，具體迭代過(guò)程如下：

1)給定λ和μ值，通過(guò)非線性共軛梯度法對(duì)L_A(x；λ,μ)進(jìn)行最小化，從而更新x；

2)按照如下方式更新λ：

反復(fù)步驟1)及步驟2)直至收斂，得到虛擬服裝源模型的三角形集合中各頂點(diǎn)最終的空間位置。

2.如權(quán)利要求1所述的一種面向真實(shí)掃描人體的三維虛擬服裝快速試衣方法，其特征在于，在所述步驟3.1中，所述矢量n1的長(zhǎng)度為1米。