交互式三维虚拟服装设计系统研究

摘要

随着人们生活水平的不断提高，消费者对时尚的追求日益迫切，如何紧跟时代步伐，高效率、低成本的设计、生产出消费者喜爱的服装是企业的立身之本。然而传统的二维服装CAD系统已经很难满足企业产品开发的需求，企业迫切需要一种更加便捷、高效、全新的三维服装设计系统作为设计的工具。为此，文中对三维服装设计系统进行了研究，主要内容包括参数化人台建模、虚拟设计和三维到二维的纸样转换，使用开发工具为VisualC++和OpenGL图形函数库。
　　使用三维几何造型工具POSER建立标准人台模型，在3DSMAX中进行编辑并文件导出，通过编程进行读入及参数化，基于OpenGL实现了三维人台模型的绘制。建模过程中，与传统的通过切割人体进行特征部位变换的建模方法不同，采用了通过建立变换函数对模型的每个相关点进行单独计算的新算法，较好的完成了参数化人台模型的建立。
　　在三维人台模型的基础上，结合三维交互技术、三角网格和三维B样条技术，实现了服装虚拟设计模块。在虚拟的三维人台上，程序会根据人体尺寸自动生成原型服装，之后可以根据需要在此基础上对其款式进行任意分割、变形等处理，也就是进行虚拟服装设计。
　　三维到二维的纸样转换部分结合企业实际生产技术要求和前人三维展开经验，提出了一种基于B样条曲线长度计算的几何展开法。该算法以服装曲面展开前后中心关键点到边界关键点的距离相等为理论基础，并以此建立曲面点与平面点之间的联系，计算出三维关键点在平面上对应的位置，进而完成纸样的转换过程。
　　本文最终设计完成了一个三维服装设计系统。系统建立的参数化人台模型精确逼真，特征部位过渡自然，能自由便捷的进行三维虚拟设计，并能快速地进行三维款式到二维纸样的转换，初步达到了课题计划的要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景

1．2 三维虚拟服装设计技术研究的现状

1．3 研究的目的与意义

1．4 研究的主要内容

1．5 论文的章节安排

第二章 三维服装CAD技术原理

2．1 概述

2．2 三维服装CAD技术

2．2．1 三维人体测量

2．2．2 三维人体建模

2．2．3 三维虚拟服装设计

2．2．4 三维服装制板

2．2．5 三维虚拟仿真演示

2．3 三维B样条技术

2．3．1 B样条的基本概念及特点

2．3．2 B样条曲线的分类

2．3．3 B样条曲线的一般求解过程

2．4 B样条曲线控制点的反求

2．4．1 B样条曲线控制点反求的一般过程

2．4．2 三次B样条曲线节点矢量的求取

2．4．3 三次B样条曲线控制点的反求

2．4．4 三维B样条曲线技术

2．5 开发工具

2．5．1 Visual C++开发平台

2．5．2 OpenGL图形接口技术

2．5．3 三维空间的构架和绘制

2．6 本章小结

第三章 三维参数化人台模型的建立

3．1 概述

3．2 基本人台的生成和数据的导出

3．3 基本人台数据的读入和绘制

3．3．1 ASE文件的简化处理

3．3．2 基本人台数据的读入

3．3．3 基本人台数据的存储

3．3．4 基本人台的绘制

3．4 在OpenGL中对模型数据进行变换

3．4．1 设计建模方法

3．4．2 模型计算方法

3．4．3 软件运行效果

3．5 本章小结

第四章 虚拟服装设计的实现

4．1 概述

4．2 虚拟服装设计的基础

4．2．1 人台模型的旋转和缩放

4．2．2 三维虚拟环境中点的拾取

4．3 服装原型实现

4．3．1 确定通用服装款型控制点

4．3．2 利用三维B样条进行插值并建立三角网格

4．3．3 计算三角网格的法向量并绘制三维服装模型

4．4 虚拟服装设计的实现

4．4．1 三维曲线的编辑

4．4．2 服装轮廓线的绘制

4．5 本章小结

第五章 三维服装展开技术探讨

5．1 概述

5．2 三维服装展开技术

5．2．1 三维服装展开技术的概念

5．2．2 三维服装展开的基本要求

5．3 三维服装展开算法

5．3．1 基本思路

5．3．2 流程框图和系统说明

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

附录

致谢