服装衣片网格法虚拟缝合的原理及其实现方法的研究

摘要

本课题基于MTM(MadetoMeasure)系统，对二维衣片→三维服装快速虚拟缝合技术进行研究。首先，基于物理模型(有限元)，实现MTM系统根据顾客体型自动生成的二维衣片在该模型中的三维映射，根据对衣片的缝合关键点、线建立的编号规则，衣片在缝合力的作用下自动变形并缝合在虚拟人体上。其次，提出衣片的区域划分，针对区域的划分原理、区域间的拼接光顺和区域网格的二维划分算法进行研究，并提出了一种基于ANSYS有限元软件的区域划分方法。提出等长、归拢、拔开和混合四种缝合技术，制订了基于四边形网格的四种缝合边界约束调整规则。最后，结合AutoCAD和3DSMAX三维图形软件，从系统建模和过程动画方面进行了三维服装仿真，通过对该实现途径所遇到的问题进行研究，提出对上述两种软件进行二次开发来实现三维服装仿真系统的思路。

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1绪论

1.1本课题的研究背景及意义

1.2本课题的研究思路

1.3本课题的研究内容

1.3.1理论模块

1.3.2基础模块

1.3.3缝合技术模块

2服装虚拟缝合方法的理论

2.1服装虚拟缝合的研究历史及现状

2.2服装面料仿真模型

2.2.1几何方法

2.2.2物理方法

2.2.3综合方法

2.2.4三种方法的比较

2.3数值分析模型

2.4面料材质模型

2.5碰撞模型

2.5.1碰撞检测

2.5.2碰撞响应

3衣片虚拟缝合的基础模型

3.1服装面料的仿真模型

3.1.1内力

3.1.2外力

3.2数值分析模型

3.2.1显式解法

3.2.2隐式解法

3.3虚拟缝合信息的定义

3.3.1 2D衣片的建立

3.3.2缝合信息的建立

3.3.3虚拟缝制流程的编排规则

3.4参数曲线和曲面算法

3.4.1 Bézier曲线、曲面的定义

3.4.2边界修正

3.5空间几何转换技术的设定

4衣片虚拟缝合技术

4.1基于ANSYS平台衣片的网格划分

4.1.1区域网格划分方法的制定

4.1.2网格划分的准备工作

4.1.3 AutoCAD模型的网格划分过程

4.2缝合边的对位调整

4.2.1缝合边界约束处理

4.2.2缝合约束调整实例

4.3省道缝合的特殊技术

4.4缝合过程的约束控制阶段

4.5曲面构造

4.5.1四边形Bézier曲面片的递推算法

4.5.2曲面平滑修正

5 3DS MAX应用实例

5.1 AutoCAD和3DS MAX分析

5.1.1 AutoCAD和3DS MAX的结合理论

5.1.2 3DS MAX的功能

5.2结合AutoCAD和3DS MAX完成虚拟缝合

5.3面料材质模型

5.3.1光照模型

5.3.2面料纹理映射

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录

致谢