一种基于实测人群体型的虚拟人台的建立方法及虚拟人台技术

一种基于实测人群体型的虚拟人台的建立方法，包括：ａ）以直接测量法，分不同地区、年龄段，选择１００－４００个人体样本，测得人体各部位的一元数据４０－７０个；ｂ）对上述数据进行分析，得到不同地区、年龄段人体样本的中间体型数据；ｃ）选择不少于２００人的样本进行三维非接触式人体测量；ｄ）对人体三维模型进行预处理，使用人体模型的点云数据进行标准化，获得人台至少１００个，较好的是１２０－１８０个截面，每个截面用４０－７０个，较好的是６６个型值点表征；ｅ）计算所述人体模型样本的三维平均形态，修正处理得到三维虚拟人台。根据本发明专利技术，可在短时间内形成符合实测体型的人台实体；并根据不同地区、年龄段为服装生产合体性、虚拟试衣及裁剪、服装功能研究、规格标准及我国民体型的原型提供依据和数据。缩短人台设计周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种虚拟人台的建立方法及虚拟人台，具体地说，本专利技术涉及一 种基于实测人群体型的虚拟人台的建立方法及其虚拟人台。
技术介绍
虚拟人数据集在医学、航天、航空、影视制作乃至军事等领域都有着广泛的 应用价值，例如，南方医科大学现正尝试将虚拟人数据集运用于美容整形。因为， 现阶段做美容整形手术，要术后才知整形是否成功。引进虚拟人数据库后，整形 医生可以先在电脑操纵的"虚拟人"脸上"动刀"，试验成功后，才进行手术。又如，"中国虚拟人男一号"在南方医科大学构建成功。"中国虚拟人男 一号"系用精密切削刀将尸体横向切削成零点二毫米薄片，每切下一片，就用高 效数码相机和扫描仪拍照，然后转化为数据，输入电脑，最后由电脑合成三维的 立体人类生理结构。"虚拟人"没有感觉和思想，但生物数据和人相同。上述由人体解剖形成的虚拟人具有的生物数据主要用于医学、航天、航空、 影视制作乃至军事等领域。但由于所述虚拟人仅仅是基于单个人体，而并不是基 于不同地区、年龄段的实测人群体型所构建的虚拟人，且其数据偏于生物数据， 因此无法应用于服装等领域。另一方面，目前的服装用人台生产技术采用雕塑实体的方法。雕塑实体人台， 既不能提供具实的设计稿，亦不能短时间内形成符合实测体型的人台实体，更不 用说应用于对不同地区、年龄段的实测人群体型的服装虚拟试衣及服装虚拟立体 裁剪。因为，应用于不同地区、年龄段的实测人群体型的服装等领域的虚拟人， 或者虚拟人台必须具有以下功能或作用1 、为服装生产的合体性提供依据。无论是服装批量生产商还是个体制作者， 要生产出舒适合体的服装，都必须以对目标消费者的人体计测为基础，从而适合 人体的生长、静态或日常运动时的变化。2、 为标准人台设计提供依据。标准人台是简化和美化了的人体，常用于服 装立体裁剪、商品检査或服装展示。人台的尺寸设计必须建立在大量的对实际人 体各部位计测数值的统计和处理的基础上，才具有实用意义。3、 为服装规格标准的制订提供依据。通过大范围的人体计测，将所得数据 进行整理、分析，是制订正确、合理的服装规格标准的必要前提。4、 为服装功能研究分析提供依据。在服装教育和科研中，经常会涉及到服装对人体体表的压迫度、体表温度与透气性关系、伴随运动产生的体型变化及皮 肤的伸縮、偏位等方面的研究，因此必须进行精确的人体数据测量。为此，国际服装业界都充分利用知识化和信息化这一先进生产力，在服装产品形成的各个环节进行技术创新。目前，国际上采用服装CIMS系统以改变服装 企业传统的设计方式、制造方式、营销方式和经营模式，集CAD、 PDM (服装设 计信息管理)、CAPP (服装工艺信息管理)、CAM (服装设计结果输出)和企业管 理、营销网络为一体，实现快速反应。三维人体测量系统具有扫描时间短，精确度高、测量部位多等多种优于传统 测量技术和工具的特点。三维测量的数据可直接用于服装CAD设计软件，对人体 进行度身定制。三维服装CAD设计是建立在人体测量获得的人台或人体模型基础 之上的，通过交互式立体设计(在人模上用线勾勒出服装的外形和结构线)，配 合相应软件生成二维的服装样板片。度身定制系统MTM是将服装产品重组以及服 装生产过程重组转化为批量生产。通过三维测量系统获得的客户尺码数据，由电 子订单网上传输到生产的CAD系统，系统根据相应的尺码数据和客户对服装款式 的要求(放松量、长度、宽度等方面的数据)，在样板库中找到相应的匹配样板， 最终进行系统的快速生产。我国目前尚无适合本国国民体格的人台原型。要建立适合的原型，最根本的 途径就是首先建立人体体型尺寸的检测系统，在不同区域进行大量的人体计测， 为我国原型的建立提供数据依据。人台是服装设计与生产的基本工具，基于实测人群体型形态和细部尺寸的人 台是人台生产厂家研究的目标。目前的人台生产技术采用雕塑实体的方法，既不 能提供具实的设计稿，亦不能短时间内形成符合实测体型的人台实体。而且，所 述实体人台无法提高研究精度，也无法分地区、年龄段选择足够的样本。另外， 测量方法使用直接测量法，无法为服装生产的合体性提供依据，无法为服装规格 标准的制订提供依据，更无法为服装功能研究分析提供依据和精确的人体数据测量，及为建立适应我国国民体型的原型提供依据。本专利技术者发现运用人体测量技术(接触法)和非接触式三维人体测量技术、 三维人体体型数据处理技术及计算机图形处理技术，对人体进行计测，使用预处 理后人体模型的点云数据进行标准化，可提供一种于实测人群体型的虚拟人或虚拟人台，满足上述要求。本专利技术的目的在于提供一种虚拟人台的建立方法及虚拟人台，所述虚拟人 台系一种基于实测人群体型的、可应用于服装用实体人台的制作、服装虚拟试衣 及虚拟立体裁剪等各种研究或生产领域。本专利技术的目的又在于提供一种中华虚拟人台的建立方法及中华虚拟人台， 所述中华虚拟人台可应用于服装用中华实体人台的制作、服装虚拟试衣及虚拟立 体裁剪等研究或生产领域。根据所述虚拟人台的建立方法，运用人体测量技术(接触法)和非接触式三 维人体测量技术、三维人体体型数据处理技术及计算机图形处理技术，对人体进 行计测，可提供一种中华虚拟人或者虚拟人台。由此，可以在短时间内形成符合 实测体型的中华人台实体。所述实体人台可大幅度提高研究精度，并根据不同的 地区、年龄段选择足够的样本。所述虚拟人台的测量方法使用直接测量法，可以 为服装生产的合体性、服装规格标准的制订、服装功能研究分析、精确的人体数 据测量及为建立适应我国国民体型的原型提供依据。
技术实现思路
本专利技术提供一种虚拟人台的建立方法，所述方法包括如下步骤 a)以直接测量法，分不同地区、不同年龄段，分别选择定量人体样本，对人体的长度、围度、角度等部位进行大量的静态测量，所测数据为一元数据，测量的部位数据为40 — 70个；b )对上述直接测量法测量、采集的人体数据进行分析，得到不同地区、不同年龄段人体样本的中间体型数据；c) 根据上述分析得到的不同地区、不同年龄段人体样本的中间体数据，再选择不少于2 0人的样本进行三维非接触式人体测量，所述三维非接触式人体测量数据为点一线一面一体的体型数据，使所述体型数据和相应的中间体数据吻合.d) 对上述三维非接触式人体测量获得的人体三维模型进行预处理；使用预处理后人体模型的点云数据进行标准化，艮P， 使躯干部分平行于z坐标轴，以一组平行于xoy平面的平行截面去均匀截取人体模型部分，获得120个截面，每个截面使用60个型值点来表征截面的形状。所述型值点是计算机图形学的一个术语，在本专利技术中即指，控制和表征人台形状的点，这些点处于人体表面。e )对上述三维模型的样本数据根据合理、科学的算法进行平均形态分析； f)修正处理，对通过e)获得的平均形态作对称处理，以使得人台两侧完全对称，得到最终的三维虚拟人台。根据本专利技术的虚拟人台的建立方法，在确定测体项目时，如胸围、腰围、臀 围等测定项目的名称、术语、测量方法等方面都严格遵守最新国家标准GB/T 5703-1999《用于技术设计的人体测量基础项目》的有关规定和国际标准IS03635(Size Designation of Clothes Definitions and Body Measurement Pr本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于实测人群体型的虚拟人台的建立方法，所述方法包括如下步骤：ａ）以直接测量法，分不同地区、不同年龄段，分别选择１００－４００人体样本，对人体各部位进行静态测量，所测数据为一元数据，测量的部位数据为４０－７０个；ｂ）对上述直接测量法测量、采集的人体数据进行分析，得到不同地区、不同年龄段人体样本的中间体型数据；ｃ）根据上述分析得到的不同地区、不同年龄段人体样本的中间体型数据，再选择不少于２００人的定量人体样本进行三维非接触式人体测量，所述三维非接触式人体测量数据为点－线－面－体的体型数据，使所述体型数据和相应的上述中间体型数据吻合；ｄ）对上述三维非接触式人体测量获得的人体三维模型进行预处理；使用预处理后人体模型的点云数据，进行标准化，即，使躯干部分平行于ｚ坐标轴，以一组平行于ｘｏｙ平面的平行截面去均匀截取人体模型部分，获得至少１００个截面，每个截面使用４０－７０个型值点来表征截面的形状；ｅ）对上述三维模型的样本数据根据算法进行平均形态分析；ｆ）修正处理，对通过ｅ）获得的平均形态作对称处理，以使得人台两侧完全对称，得到最终的三维虚拟人台。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞旗，张文斌，陈忠伟，何爱芳，刘静茹，夏明，
申请(专利权)人：恒源祥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]