三维全成型针织衫及产生其三维针织纸样的方法和系统

摘要

本发明涉及全成型针织衫和基于人体的三维身体数据生成贴身剪裁的三维全成型针织纸样的方法，包括：1、数字化一个人体以创建三维身体数据；2、自动识别身体标记点；3、提取身体尺寸；4、(1)根据提取的身体尺寸(包括短程线)计算人体数字化曲面的基本纸样；(2)也可直接数字化已有的基本纸样并将其导入该程序；5、引入水平和/或垂直褶，将基本纸样转化成三维针织纸样；6、将改进的针织纸样转换成针织图表，该针织图表可被手动地导入计算机辅助的针织衫设计系统，用于控制自动针织机生产针织衫；7、将改进的针织纸样转换成针织指令，该针织指令可被手动地导入计算机辅助的针织衫设计系统，用于控制自动针织机生产针织衫。

说明书

技术领域

本发明涉及服装制造，具体涉及针织纸样的制作。

背景技术

现有的服装纸样制作方法大致可以分为两种：一种是传统的服装纸样设计方法；另一种是计算机辅助的服装纸样设计方法。

在传统的服装纸样设计中，平面剪裁和立体剪裁是制作纸样的两种主要方法。用传统方法制作服装纸样不仅需要耗费很长时间，而且由于所有纸样制作过程都由手工完成，所以无法保证用该纸样生产出来的衣服贴身。

许多国内外专利的研究重点都是制作二维或三维服装纸样的传统方法，以及如何提高服装纸样的贴身性。然而，这些专利的范围主要涉及梭织服装，极少有涉及针织服装纸样的专利。

编号为CN1227082A的发明专利“制作针织服装及其纸样的方法”：首先，将一件待针织服装的预定三维设计完全展开得到一个具有展开形状的纸样，并将该完全展开的纸样分成多个分开的区域以形成一些纸样片；接着，创作符合每个纸样片形状的针织片；最后，将这些针织片相互接合来形成预定的服装设计。该制作过程漫长，复杂，容易出现人为错误。

在计算机辅助的服装纸样设计方法中，现有的技术包括：(1)对二维服装纸样进行修改(“二维到二维”方法)；(2)将三维曲面展开形成二维服装纸样(“三维到二维”方法)；(3)根据三维数据用裁剪和车缝的方法制作二维服装(“设备辅助的二维到二维”方法)；(4)在三维仿真人体模型和服装的帮助下设计二维服装(“二维到三维”方法)；(5)根据三维人体模型或三维身体数据制作三维服装(“三维到三维”方法)；(6)计算机辅助的服装纸样模拟，包括在计算机上模拟人体模型，在计算机上模拟服装，以及在计算机上进行虚拟试衣等。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以個人化贴身剪裁的三维全成型针织衫和产生其三维针织纸样的方法和系统。该方法和系统根据穿着者的身体轮廓形成一个基于三维设计的完全展开的服装纸样，并用它制作针织衫。用该发明制成的针织衫非常贴身，允许不受约束的身体动作。

本发明涉及的贴身剪裁的三维全成型针织纸样系统与现有技术之间存在很大区别，分别体现在：

1.本发明是一个从三维数据得到针织衫纸样的过程，并可以用于纬编针织机，换句话说，本发明是一种“三维到三维”的方法。

2.本发明可以通过导入二维梭织的服装纸样，将其转化为三维针织衫纸样。而现有的“二维到三维”方法只适用于制作梭织服装。

本发明涉及一种方法，该方法通过使用数字化的二维基本纸样或三维人体数据，计算身体尺寸和人体曲面片的基本纸样，从而自动生成一个贴身剪裁的三维全成型针织纸样。由于本发明是通过用针织指令控制针织机的方式代替裁剪和车缝的生产方法，使得生产三维全成型针织衫的速度加快，因此本发明是一种“三维到三维”的计算机辅助设计系统。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明的一个最佳实施例的流程图；

图2为实施例中，用身体扫描仪扫描获得的图像。

图3为扫描图像的身体标记点；

图4为实施例中，从身体数据到上身三维针织纸样的映射过程。

图5为实施例中，描绘出横截面的样本参考点后，转化衣袖三维针织纸样的修改过程。

图6为上身的三维针织纸样。

图7为转换三维针织纸样而得到的三维针织指令。

具体实施方式

在以下描述中，根据穿着者的轮廓形成三维针织纸样并制作相应针织衫的相关方法和系统将被作为最佳实施例。在不违背本发明范围和精神的条件下，允许对本技术做修改，包括添加和/或替代。为了不混淆本发明，具体细节可被忽略。本发明的公开内容可以使技术人员无需过多的实验即可掌握本发明的技术方案。

图1描述了本发明的一个实施例的流程图，即根据所提供的三维数字化曲面生成贴身剪裁的上身三维全成型针织纸样。该方法包括三维身体数据的捕捉，身体标记点的自动识别，身体尺寸的计算，基本纸样的生成，基本纸样到三维针织纸样的转化，以及三维针织纸样到针织指令的转换。更普遍来说，本发明能生成全身的三维针织纸样。

本方法从导入数字化的二维基本纸样，或者人体模型/人体的三维身体数据开始。对导入人体模型或人体的三维身体数据而言，该人体模型或人体将会被扫描，例如，用三维身体扫描仪捕捉人体的三维身体数据。该三维数据包括从多个分割扫描集合中得到的多个三维数据点。从每个分割扫描集合中得到的三维数据点会被结合成一幅完整的三维扫描图像，如图2所示。扫描时，要求被扫描对象双手和双脚张开站立。该姿势不但可以确保视觉覆盖范围内的人体能够被扫描，而且可以加速之后的人体特征识别。

在分析这些三维数据点时，为了加速身体标记点、身体特征的识别以及身体尺寸的提取过程，在2至6毫米范围内的横截面数据平面将会被视为同一个横截面。系统会根据所述横截面的结构来分别识别人体的四肢和躯干部分。

对导入数字化的二维基本纸样而言，用引入的水平和/或垂直褶，将现有的采用立体剪裁或平面剪裁方法得到的二维基本纸样导入并转化成针织纸样。

下个步骤是基于如图3所示的横截面301识别身体标记点。用一个定义表来识别身体标记点，该身体标记点可以是生物学上的定义或者由用户根据服装样式自行定义。身体标记点和身体特征的识别过程如下：(1)生成身体前幅和后幅的轮廓曲线，该轮廓曲线由矢状面数据的每个横截面的极值点表示，从而使膝盖，臀部，腰，胸和颈部等部位可以被识别；(2)生成身体左侧和右侧的轮廓曲线，该轮廓曲线由冠状面数据的每个横截面的极值点表示，从而使胯部，手腕，手肘，腋下和肩膀等部位可以被识别。在步骤三中，身体尺寸可用身体标记点来计算。

本方法的步骤四是生成基本纸样，根据用身体标记点计算得到的身体尺寸生成人体数字化曲面片的基本纸样，所述的身体标记点需满足一组生物上或者由用户自行定义的条件。基本纸样401及其生成过程，如图4所示。服装样式也会影响基本纸样，因此不同样式的服装有不同的基本纸样。所述的基本纸样是一个即时纸样，可以用引入的水平和/或垂直褶将基本纸样转化成针织纸样，因此水平褶和垂直褶是生成针织衫三维形状的形成工具。针织衫纸样可以针对不同的针织机做出修改，从而得到一个贴身剪裁的三维全成型针织纸样，如图6所示。所述的水平褶和垂直褶(即褶601对应腰，褶602对应胸)是生成贴身剪裁的三维全成型针织纸样过程中的关键工具。水平褶和垂直褶使针织衫成品的曲线和三维形状结构得以精确。

在实施例中，上身基本纸样的形状用以下三维的方法计算。对上身前幅/后幅的基本纸样来说，水平的纸样参考线由胸围线定义，而垂直的纸样参考线分别由前/后中心线定义。原点设定在垂直和水平参考线的相交点。两个参考点分别定义为原点和胸点。通过保持每个标记点到两个参考点之间的距离，将所有的标记点从三维映射到二维。该映射序列很重要，它可使水平间隔自然存在于胸围平面。这个间隔就是水平褶。

第一，考虑从脖子到腰的身体数据。该映射过程从胸围平面的侧缝线开始。先映射一个点，然后按照顺时针方向依次映射其他点，直到首次被映射的点再次被映射，此点即作为终点。得到的最终图像和第一图像是不同的，但是是彼此关于胸围线的镜像。水平褶602如图6所示。所述点的确切序列并不重要，但是纸样的最终形状是很重要的。第二，考虑从腰部以下到臀部以上的身体数据。该映射过程从中心线和腰围线的相交点开始，然后按照顺时针方向依次映射其他点，直到臀围平面的侧缝线被映射，即得到位于臀围线以上的图像。形成的腰褶601如图6所示。再次强调，所述点的确切序列并不重要，但是纸样的最终形状是很重要的。如果需要，上述的水平褶可以被部分或者完全地旋转以建立垂直褶。如果需要，可以使上身基本纸样的形状进一步平滑，以便改善最终外观。

在另一个实施例中，上身基本纸样的形状用以下三维的方法计算。对衣袖的基本纸样来说，水平的纸样参考线由袖夹线定义，而垂直的纸样参考线由大袖侧缝线定义。原点设定在垂直和水平参考线的相交点。第一阶段，计算由垂直参考线到小袖侧缝线各标记点的水平距离，并通过保持该距离和角度将所有的标记点从三维映射到二维。至此，二维网格被建立。第二阶段，从袖头开始，通过弯曲网格来保持每对标记点之间的垂直距离，该过程在肘部停止。接着，由于有两个追踪方向，所以在肘部标记点之间会产生一个自然间隔，这将导致一个点有两个图像。上述自然间隔就是肘褶。如果该自然褶不是水平的，那么必须将其旋转成水平褶。如果需要，可以使衣袖基本纸样的形状进一步平滑，以便改善最终外观。

在实施例中，通过褶旋转来重组和整合在针织纸样上生成的水平褶和/或垂直褶。因此，对应腰的褶只有一个，对应胸的褶只有一个，而在贴身剪裁的三维全成型针织纸样上有一个或多个以服装样式为基础的褶。

最后，贴身剪裁的三维全成型针织纸样将被转换成如图7所示的针织指令和/或针织图表，该针织指令可被导入计算机辅助的针织衫设计系统，用于控制自动针织机生产针织衫。

在实施例中，将贴身剪裁的三维全成型针织纸样转换成针织指令和/或针织图表的过程由针织机模拟程序完成。

在另一个实施例中，将贴身剪裁的三维全成型针织纸样转换成针织指令和/或针织图表的过程包括以下附加说明：(1)在针织衫的下摆采用局部针织来加强三维针织衫的平整度；(2)沿着三维针织衫的轮廓形状做针织移圈；(3)在水平褶上做局部针织并稳定针织行数；(4)在肩部采用局部针织。因为针织线圈有助于针织衫本身的外观和设计，所以它的种类可以很多样。上述附加说明定义了服装的贴身性而不是纸样的设计。

本文所公开的实施例可使用通用或专用的计算设备、计算机处理器或电子电路，包括但不限定于数字信号处理器(DSP)，专用集成电路(ASIC)，现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)，以及其他根据现已公开的内容来进行配置或编程的可编程逻辑设备。根据现已公开的内容，软件或电子从业者可以很容易制备计算机指令或软件代码，该计算机指令或软件代码可在通用或专用的计算设备、计算机处理器或可编程的逻辑设备上运行。

在一些实施例中，本发明包括一个存有计算机指令或软件代码的计算机存储介质，它可用于计算机或微处理器的编程，从而执行本发明的任何过程。上述存储介质可以包括但不限定于软盘、光盘、蓝光光盘、DVD、CD-ROMs，以及磁光盘、ROM、RAM、闪存设备或适合存储指令、代码和/或数据的任何类型介质或设备。

本发明的前述说明用于解释和描述。它并非十分详尽或将此发明限制于所公开的标准形式上。很明显，对于本领域的技术从业者来说，本发明存在许多的修改和变化。

为了最好地解释本发明的原理及其实际的应用，我们选择用实施例对本发明进行描述，从而使其他技术从业者能够理解本发明的各种实施方式以及适用于预期特定用途的各种修改。本发明的范围由以下权利要求及其相关内容限定。