第3章 三维人体扫描仪在服装定制中的应用

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1、第3章三维人体扫描仪在服装定制中的应用三维人体扫描仪集中出现在上世纪九十年代末期，凭借其在测量速度、非接触性、测量数据的稳定性等方面的优势，迅速引起了各相关行业的关注，并且在影视动漫、计算机游戏、艺术与雕塑、人体工学、医药和法医学鉴定、皮肤病学、人类学、生物统计与生物安全学、体育健康、时装与美容行业、通讯等领域迅速得到了应用(Apuzzo2007)。下面，结合国内、国外三维人体测量技术的发展现状，尤其是在服装定制行业中的应用，介绍该技术在服装定制行业中的发展和应用情况。1.国内三维人体测量技术发展现状对于国内服装行业来说，三维人体扫描技术有二十多年的应用历史，但该技术的总

2、体水平仍处于学术研究和产品研发的阶段。目前，我国主要有东华大学、北京服装学院、西安工程科技学院、苏州大学、浙江理工大学、中原工学院、广州大学、中国标准局等院校、研究机构或企业购买了三维人体扫描仪，并从事相关的学术研究及三维扫描仪系统的研发。表3-1是几种三维人体扫描仪在国内的应用情况。表3-1几种人体扫描仪的应用情况品牌扫描方式应用单位TC2正弦光栅相位法东华大学、浙江理工大学、江南大学、广州大学Cyberware激光片光法国内暂无VITUS激光片光法西安工程大学、天津工业大学、大连工业大学SYMCAD编码矩形光栅法武汉纺织大学、苏州大学Voxelen激光片光法北京服装学

3、院综合来看，这些院校机构在服装三维人体扫描技术的应用和研发方向上，主要有以下几方面的内容：1.1依据三维扫描原理，进行三维人体测量系统开发华中科技大学李德华、朱洲等人研发了一种三维全身扫描仪。该仪器使用线激光源并采用双摄像机互补多扫描头数据融合的方法，获取人体表面的完整点云数据；天津工业大学李晓久、李津等人于2001年着手研制开发了以自然光源为基础的单机拍摄的非接触式三维人体扫描系统。该系统以人体图像作为尺寸测量信息的载体从中提取有用的人体2D信息，再通过2D-3D的转换得到人体真实尺寸；大连轻工业学院肖正杨等人依据计算机视觉中的双目视觉理论，进行基于数字化立体裁剪的人体

4、非接触式测量技术研究。1.1三维人体数据提取软件的开发北京航空航天大学宁涛等人从事人体尺寸信息自动提取的研究开发，探索出若干计算人体尺寸信息的几何方法和软件算法；华中科技大学朱洲提出了一个在分割人体扫描点云的基础上自动提取人体测量尺寸的方案。浙江大学陆国栋等人在人体模型前处理的基础上，按照人体测量学的方法对三维扫描人体的特征点进行定义，并针对特征点的分布规律给出一个可变步长的搜索方法，较好解决了人体尺寸数据提取问题(陆国栋,许鹏,and徐文鹏2005)。天津大学田庆国等人提出了一种利用三维人体点云数据测量人体关键尺寸的方法，测量了人体34个关键部位的尺寸和周长，较好解决了

5、人体快速测量的问题(田庆国etal.2007)。1.2三维扫描图像优化处理天津工业大学李晓久等人在利用数字图像信息进行人体尺寸计算过程中，发现通过三维扫描得到的人体数字图像存在几何畸变，分析了导致几何畸变的原理，并根据光学成像原理和实验提出了校正的数学模型和方法(张文斌etal.2006)。1.3三维扫描数据的利用与开发三维扫描数据的利用与开发，一个重要方面就是虚拟人体创建。中国纺织大学张瑞云、李汝勤等采用曲面建模方法对服装CAD中的人体曲面进行了研究，华中理工大学武剑洁、樊劲等人采用基于特征的人体曲面建模方法进行虚拟人台的开发。基于特征的人体曲面建模是根据人体的特殊性，

6、将人体模型划分为头、上中下部躯干、左右臂、左右手、左右脚等基本的结构特征，每一部分都有自己的数据结构和造型方法。目前，在虚拟人体研究领域，主要采用基于特征的参数化设计思想建立人体模型，这是基于传统的几何建模方法上的一种更为抽象化的建模方法。浙江大学人工智能研究所的秦可等人利用对三角网格表示的三维人体模型进行参数化信息提取等方式，对服装人体的参数化研究已经取得了初步的研究成果(徐军and何梅娟2007)；西安工程科技学院吴龙、张欣等人，提出了参数化人台设计技术路线，通过多边形曲面造型方法实现了参数化人台设计(吴龙etal.2005)。恒源祥（集团）有限公司申请了一项虚拟人台

7、应用方法的专利（CN200710093825.2），此方法所述虚拟人台由至少100个截面及分别表征各个截面的40-70个型值点构成，可以进行较为精确的参数化调节(徐军and何梅娟2007)。综上所述，我国在三维扫描仪及其应用方面的研究取得了一定的成果，但是与国际上的研究相比，仍有较大差距。我国目前的研究方向集中在三维扫描辅助软件的开发、三维扫描数据的优化处理、虚拟人台的创建、虚拟服装展示、服装CAD等方面。1.三维人体扫描仪在大规模人体测量中的应用目前，三维人体扫描仪在服装业中的最大应用就是快速准确地收集大量的人体数据，并通过