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与物理试穿不同,虚拟试穿系统允许购物者在购买服装之前虚拟可视化服装试穿效果。目前的虚拟试衣系统在仿真环境交互、款式设计、自动裁剪以及服装模拟方面达到较好效果,但在虚拟服装拟合评估、服装图案自适应调整、真实感细小折皱生成、虚拟角色服装效果展示以及服装变形效果展现的虚拟三维服装展示关键技术方面还存在着较多缺陷,这也成为了三维虚拟试衣系统推广应用的瓶颈。本文针对虚拟三维服装展示关键技术展开研究,取得了以下研究成果:
1)基于拟合评估和服装图案修改的关联性,提出了一种新颖的虚拟试穿解决方法。在拟合评估阶段,选择形状变量或L2-张量作为拟合评估度量;在模式修改阶段,提出了一种基于最大熵坐标的先验条件和改进的均值坐标插值算法。与传统的虚拟试穿系统相比,它可以轻松定位到需要修改的位置;通过平滑的网格更新实现任意服装模式的修改,提高了服装设计的效率和精确率。
2)根据人体的关键部位特征,提出了一种服装图案的双重自适应调整方法。首先,创建服装图案自动粗调整方法,通过人体五个关键部位生成的边界框长度来控制服装尺寸,既保证了虚拟试穿的准确率又提高了试穿效率;然后,利用服装图案边界规则构造边界节点的重定位,从而使用精细自动调整方法适应虚拟人体。该方法全自动调整并实现在体型比例差别很大的虚拟人体上保持服装风格。
3)提出了一种基于单幅图像的虚拟服装折皱合成方法。将基于深度学习的图像检索方法用于人体体型的检索,把人体重塑、图像分割和形状恢复引入到服装建模过程中;通过能量优化方法去除不匹配折皱。实验结果表明,与现有的服装建模方法相比,该方法能够快速捕捉到现实服装中的真实折皱,减少人工操作,为虚拟服装带来更逼真的折皱效果。
4)提出了一种定制虚拟人物的真实感服装展示方法。针对弹力在服装仿真过程中引起的震荡效应,在有限元模型的基础上引入了线性阻尼力模型。该模型能够准确稳定地模拟不同材料的各向异性拉伸行为;利用拉伸测量数据和参数优化方法,获得了弹性模型的刚度参数;从单视图图像中恢复人体的形状和姿势,合成具有3D面部的人体以用于细节显示。实验结果表明,该方法可以快速恢复出合理的虚拟角色,试穿不同服装面料显著提高了虚拟服装的保真度。
5)提出了一种基于织物能量变形模型的优化展平方法。考虑到真实织物中与拉伸或剪切相关的变形能量,提出了基于织物能量的变形模型来更新能量分布以确定最佳2D图案。创建了统一轴坐标系统,获得变形能量;利用能量松弛方法释放能量以消除初始展平产生的局部变形。实验结果表明,复杂的服装表面可以获得较好的展平效果。与其它展平方法相比,该方法更加灵活且获得更好的展平结果。
1)基于拟合评估和服装图案修改的关联性,提出了一种新颖的虚拟试穿解决方法。在拟合评估阶段,选择形状变量或L2-张量作为拟合评估度量;在模式修改阶段,提出了一种基于最大熵坐标的先验条件和改进的均值坐标插值算法。与传统的虚拟试穿系统相比,它可以轻松定位到需要修改的位置;通过平滑的网格更新实现任意服装模式的修改,提高了服装设计的效率和精确率。
2)根据人体的关键部位特征,提出了一种服装图案的双重自适应调整方法。首先,创建服装图案自动粗调整方法,通过人体五个关键部位生成的边界框长度来控制服装尺寸,既保证了虚拟试穿的准确率又提高了试穿效率;然后,利用服装图案边界规则构造边界节点的重定位,从而使用精细自动调整方法适应虚拟人体。该方法全自动调整并实现在体型比例差别很大的虚拟人体上保持服装风格。
3)提出了一种基于单幅图像的虚拟服装折皱合成方法。将基于深度学习的图像检索方法用于人体体型的检索,把人体重塑、图像分割和形状恢复引入到服装建模过程中;通过能量优化方法去除不匹配折皱。实验结果表明,与现有的服装建模方法相比,该方法能够快速捕捉到现实服装中的真实折皱,减少人工操作,为虚拟服装带来更逼真的折皱效果。
4)提出了一种定制虚拟人物的真实感服装展示方法。针对弹力在服装仿真过程中引起的震荡效应,在有限元模型的基础上引入了线性阻尼力模型。该模型能够准确稳定地模拟不同材料的各向异性拉伸行为;利用拉伸测量数据和参数优化方法,获得了弹性模型的刚度参数;从单视图图像中恢复人体的形状和姿势,合成具有3D面部的人体以用于细节显示。实验结果表明,该方法可以快速恢复出合理的虚拟角色,试穿不同服装面料显著提高了虚拟服装的保真度。
5)提出了一种基于织物能量变形模型的优化展平方法。考虑到真实织物中与拉伸或剪切相关的变形能量,提出了基于织物能量的变形模型来更新能量分布以确定最佳2D图案。创建了统一轴坐标系统,获得变形能量;利用能量松弛方法释放能量以消除初始展平产生的局部变形。实验结果表明,复杂的服装表面可以获得较好的展平效果。与其它展平方法相比,该方法更加灵活且获得更好的展平结果。