3d服装cad关键技术研究文献综述

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1、3D服装CAD文献综述摘要随着3D设计技术的发展，3DGCAD也成为热点，但3DGCAD仍存在诸多难点。3D服装CAD系统是建立在3D人体模型上的尺寸信息提取、服装设计、虚拟试衣、动画模拟及基于互联网的定制、销售和展示等技术的集成。根据对其特征以及技术实现的总结，分析得出3D人体测量技术、3D服装人体建模技术、虚拟服装展示和3D服装展成2D衣片是3D服装CAD关键技术研究的热点，通过比较每种技术总结了3D服装CAD技术的发展趋势。关键词：3D人体测量，服装人体建模，虚拟服装展示，3D／2D转化第一部分计算机服装辅助设计(GarmentComputerA

2、idedDesign，GCAD)技术在中国已经发展了30多年，使服装加工的生产效率和产品质量得到了大幅度的提高。而国内外纺织服装工业计算机辅助设计技术逐渐成熟，并趋商品化发展。目前，较有影响力的服装CAD系统有：GERBER(美国)、JUKI(日本)、PAD(加拿大)、LECTRA(法国)、ALXA(瑞士)、ASSYST(德国)等，还有中国的Arisa(航天710研究所)、“爱科”(杭州)、BILL(北京轻工业学院)等服装CAD系统以及浙江大学“智能服装CAD设计及面料设计系统”等。目前2D服装CAD技术已经相当成熟，但3D服装CAD技术尚未完全成熟，

3、其研究的热点主要集中在3D人体测量技术、3D服装人体的建模技术、虚拟服装展示和3D服装展成2D衣片等方面。1.3D人体测量技术从70年代中期起，美国、英国、德国和日本等服装业发达国家开始三维人体自动测量技术的研究，提出了许多新的测量原理和方法。三维人体自动测量方法主要有光学图样法和基于图像传感器的光电法。具体的测量方法有：立体摄影测量方法、激光测量法、莫尔条纹测量法、TC2分层轮廓测量法、投影条纹相位测量法等。投入商业应用的测量系统(人体扫描系统)有Cyberware、LDu对Ibomu曲、Hamamatsu、hnageTwln等系统。由于计算机视觉技

4、术的不断发展，人体测量技术由手工向自动，接触式向非接触式方向的发展。传统2D测量方法很难快速、准确、大批量测量，且不能充分反映人体的三维体型特征及3DCAD建模数据的采集。接触式3D测量仪测量时间较长，会使被测者感到疲劳和不适，不利于人体的建模处理。非接触式3D自动测量应运而生，该方法是在测量人体时把图像当作检验和传递信息的手段或载体加以利用，主要包括激光测量法、白光相位法、小样本人体尺寸数据提取法和立体摄影测量等。其中，激光测量法因其成本较高，应用受到了一定的限制；白光测量法中的TC2公司推出的系统具有硬件尺寸小，软件处理数据快的特点；小样本人体尺寸

5、数据提取法则适用于大型的企业，若能利用以往测量过的人体数据建立更加准确丰富的人体模型库，有利于大范围人体尺寸参数的精确预测，大幅度提高工作效率。对于立体摄影法，则是目前最热门的研究方法。其利用CCD摄像机获取一个3D人体的二维图像，提取能完整表述人体的特征参数，得出人体特征3D坐标。2006年4月，通过数码相机、三脚架、标杆对苏州老年大学的120名中老年女性学员人体体型数据用于人体测量方法的研究，在立体摄影测量的基础上改进为照相测量方法：6-7一；陈国旗和谭菲分别以男性和女性人体为研究对象，运用照相测量、手工测量及三维人体测量，以肩斜角、体侧角、胸突角

6、和臀突角等4个角度为人体体表角度的特征角度，进行人体体型分类。结合计算机图形学知识和人体体型的特征规律，在人体图像边缘上确定特征点，提取出人体相关数据。2.3D服装人体的建模技术3D服装CAD的基础是3D人体模型。人体建模方法划分为线框建模、实体建模、曲面建模、数字人体建模等方法。其中，线框建模是CAD／CAM领域中最早用来表示形体的模型，对其编辑、修改非常快，符合打样的习惯，但由于数据过少，无法精确地描述人体特性，而产生模糊和歧义。此外，由于该方法是点线操作的，所以无法进行横切面的操作。现在的AUTCIDESK3DSTUDIO、MI—CROSOFTS

7、OFTIMAGE等所基于的模型就是线框结构几何模型。实体建模法提供了人体几乎所有的几何和拓扑信息，因此它可以支持对表达人体的消隐、真实感图形显示。但因其构造了人体的外部和内部的所有数据，所以无可避免地出现计算速度慢、效率低、时间长等问题。目前，国内外已推出了的实体建模系统有美国的PRO／ENGINEER、CV、UGII、INTERGRAPH，法国的EUCLlD、CATlA、英国的DUCT与MEDUSA、日本的TIPS、德国的COMPACX系统；国内清华大学的有GEM$40、北京航空航天大学的PANDA、浙江大学的MESSAGE以及华中科技大学的Inte

8、Solid系统16--17]。曲面建模法又称表面建模法，其由给出的离散数据点构成光滑过渡的曲面