基于质点-弹簧模型的服装建模及服装多样性研究

摘要

随着生活水平的不断提高，人们对物质的需求也在不断增长，为了迎合不同消费水平的人群，服装行业迅速发展，它可以作为一个特征去体现穿着者的个性、爱好、职业，同时合身的服装还可以增加自身的自信和满足感。因此，传统服装大众化的设计，反复修改、剪裁、试穿的制作方法已经远远不能满足人们的要求。随着计算机技术的迅速发展，不仅是服装设计师，许多科研工作者都投身于三维虚拟服装的研究中，人们可以借助计算机去设计自己喜欢，并且适合自己的服装。如何根据人体参数构建服装模型，并根据现有的模型生成适合其他人的服装模型是现在研究的热点。
　　每一块衣片的制作都是根据服装平面剪裁的原型计算公式计算出来的，接着对衣片进行虚拟缝合，建立三维服装模型，然而对于最后构成的三维服装，不一定符合试穿者的体型，也不一定满足试穿者的喜好，所以对于设计好的衣片，我们对其进行变形，使其尽量满足试穿者的要求。首先，我们根据服装平面剪裁的原型计算公式计算出服装关键点坐标，构建衣片轮廓，利用Delaunay网格剖分算法对衣片进行网格化;然后，在OpenGL的选择模式下，利用鼠标响应对服装关键点进行移动，通过定义基准向量、控制向量、移动向量、亲密度等参数，根据变形算法对衣片网格点进行重新计算，构建出符合设计者要求的衣片;最后对衣片建立力学模型，将衣片放置在人体模型的两侧后进行虚拟缝合构建三维服装模型，最后通过纹理映射构建出具有真实感的三维服装模型。
　　本文构建了连衣裙的衣片模型，通过网格剖分、网格变形，实现了基于多控制点的衣片网格变形，这样既满足了灵活设计衣片的需要，同时还降低了重新构建衣片模型的复杂性，提高了衣片的重用性，最后通过虚拟缝合及纹理映射来展现服装多样化的穿着效果。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究目标及内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 本课题的总体框架设计

1．5 本文结构安排

第2章 衣片网格模型的构建

2．1 构建衣片轮廓

2．1．1 服装关键点坐标的计算

2．1．2 服装轮廓线的生成

2．2 衣片网格化

2．2．1 给定区域构建点集

2．2．2 三角网生长法的基本原理

2．2．3 改进的三角网构建算法

2．4 衣片质点-弹簧模型的构建

2．5 本章小结

第3章 基于多控制点的衣片网格局部变形

3．1 鼠标移动服装关键点

3．2 控制点更新

3．2．1 控制点定义

3．2．2 控制点的更新

3．3 衣片网格变形

3．3．1 相关定义

3．3．2 网格自适应变形算法

3．4 本章小结

第4章 三维服装模型的构建

4．1 导入人体模型

4．1．1 3DS文件解析

4．1．2 3DS文件的读取

4．2 AABB包围盒的构建

4．2．1 AABB包围盒的表示方式

4．2．2 AABB包围盒分割轴的选择

4．2．3 AABB包围盒的建立

4．3 建立衣片力学模型

4．4 虚拟缝合

4．4．1 缝合初始化

4．4．2 虚拟缝合

4．4．3 碰撞检测

4．4．4 碰撞响应

4．5 纹理映射

4．6 本章小结

第5章 服装建模及多样性的实现

5．1 实验环境与程序开发工具

5．2 服装建模及其多样性实验结果与分析

5．2．1 服装建模及其多样性程序调用流程

5．2．2 各步骤功能介绍

5．3 实验结果分析

5．3．1 服装建模实验结果与分析

5．3．2 服装多样性研究实验结果与分析

5．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果