一种运动竞赛服的数字化动态评价和辅助设计方法技术

本发明专利技术涉及数字化辅助设计技术领域，具体地说是一种运动竞赛服的数字化动态评价和辅助设计方法，包括数字仿真系统建模：数字仿真系统建模阶段采用数字化建模的技术手段，把数字样衣、数字人体、动作库、环境库、场景库各组件统一在数字仿真系统中；方案评价数字迭代：依据数字仿真系统，进行设计方案数字化评测和优化，采用裁判评测实验，多轮迭代测试，为定案提供数据支持；本发明专利技术由数字交互引擎(Unity/UnrealEngine)构建的数字仿真系统很大程度上优化了开发流程，进行多方案的评价，减少了成本，缩短设计周期，提高了效率，极大程度减少了运动员的负担，通过对比赛现场的仿真，可以感受到设计方案在赛场逼真呈现效果，提高了设计方案的可信度。方案的可信度。方案的可信度。

【技术实现步骤摘要】
一种运动竞赛服的数字化动态评价和辅助设计方法


[0001]本专利技术涉及数字化辅助设计
，具体地说是一种运动竞赛服的数字化动态评价和辅助设计方法。

技术介绍

[0002]在传统的赛服设计流程中，每次样衣的试穿评价，都需要运动员的配合。如紧张的备战期，运动员的训练计划和赛服开发计划并行的时候，不可避免的会带来协调的压力，对运动员的备战情绪和节奏可能产生不利影响。
[0003]竞赛服装设计与通用运动服设计有比较的区别，在传统的美观评价指标上，还有竞赛表现性的评价指标，传统的服装设计流程中，无法满足这个设计需求。
[0004]现有运动竞赛服设计中存在以下问题：
[0005]运动竞赛服视觉设计样品往往需要多次迭代，制作成本高，周期长，效率低。
[0006]运动竞赛服设计的需要与运动员训练计划协调，沟通成本高，效果差，容易对运动员训练节奏产生影响。
[0007]无法在实际比赛场进行实测，存在一定效果偏差。
[0008]服装的数字仿真技术上，从设计到产品可视化的环节中，有Marvelous Designer/Clo3d/Style3D等技术成熟的产业软件，可以实现从2d版型到3d服装建模的功能，但是不能解决运动竞赛服装备的服务与竞赛中的特殊场景展示。在服装的动态展示，可以借助产业软件内置的模特库或者动作库，同时也可以利用动作捕捉技术、或者基于视频的智能学习的方式生成目标的运动数据，再对服装的运动进行动作模拟和生成运算。
[0009]因此，为了解决上述问题，本专利技术提出了一种运动竞赛服的数字化动态评价和辅助设计方法，采用数字仿真技术和对比赛现场的仿真，很大程度上优化了开发流程，极大程度减少了运动员的负担，实现前期的多项设计评价，减少了成本，缩短设计周期，提高了效率并提高了设计方案的可信度。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是填补现有技术的空白，提供了一种运动竞赛服的数字化动态评价和辅助设计方法，采用数字仿真技术和对比赛现场的仿真，很大程度上优化了开发流程，极大程度减少了运动员的负担，实现前期的多项设计评价，减少了成本，缩短设计周期，提高了效率并提高了设计方案的可信度。
[0011]为了达到上述目的，本专利技术提供一种运动竞赛服的数字化动态评价和辅助设计方法，由数字仿真系统建模、方案评价数字迭代两部分组成，具体为：
[0012]第一部分：数字仿真系统建模：数字仿真系统建模阶段采用数字化建模的技术手段，把数字样衣、数字人体、动作库、环境库、场景库各组件统一在数字仿真系统中，包括以下步骤：
[0013]S1，数字人体、动作库建模，构成系统数字“人”的内容：
[0014]数字人体通过光学多角度扫描重建技术，利用专业三维扫描设备对运动员身体进行数字化重建，精度控制在0.3mm内；
[0015]动作库建模对全部姿态进行预处理，提取出相应的姿态特征，并将其传播到神经网络中；
[0016]预处理分为3步形成分类器的姿态特征：
[0017]S101：照片由一种现有的姿势检测算法OpenPose检测，OpenPose的输出是由骨架表示的姿势，选取其中16个明显影响姿态的关键点进行计算作为姿态特征；
[0018]S102：将每两个相邻的关键点连接起来，并转换成极坐标角坐标，每个坐标由15个极角度表征其姿势；
[0019]S103：对于单个姿势，这15个角度直接被用作姿势特征；
[0020]S104：通过对视频逐帧的检测，形成动作序列的数据信息，对特定动作视频的处理结果的构成了动作库；
[0021]S2，环境库、场景库建模，构成系统数字“场”的内容：
[0022]通过环境光照DRP数字技术，及实际的物理光照度信息，以及大气可见度信息，进行参数化控制实现对物理场景环境的真实模拟；
[0023]场景库包括场所设施，采取数字建模技术，依据标准赛道的数据为数据基础，采用LIDAR激光雷达和Photogrammetry摄影测量技术对实际比赛场所进行数字扫描，获取高质量的模型和纹理，同时辅助maya数字建模工具对数据进行整理，从而实现对实际赛场场景的数字化建模；
[0024]S3，数字样衣建模，构成系统数字“物”的内容：
[0025]数字样衣是从2d服装版型样片到3d的服装数字模型的仿真，采用服装产业和数字媒体专业的跨界创新工艺流程，使用数字化工具包进行数字样衣的建模工作；
[0026]S4，基于数字交互引擎开发数字仿真系统：
[0027]把数字样衣、数字人体、动作库、环境库和场景库在数字交互引擎中构建统一的交互系统，实现数字化动态仿真环境和参数化设计；
[0028]第二部分：方案评价数字迭代：依据数字仿真系统，进行设计方案数字化评测和优化，采用裁判评测实验，多轮迭代测试，为定案提供数据支持；包括以下步骤：
[0029]S5，设计方案评价：包括竞赛动态仿真、评价、反馈，通过系统的动态仿真模拟对多种设计方案的效果进行视觉的评测，邀请国际裁判进行打分测评，利用标准方差的统计工具数据进行分析和验证；
[0030]S6，设计方案迭代：根据评测的结果，设计师进行方案的设计修正和迭代，并再进行相依的新一轮的模拟和评价；
[0031]S7，样衣定稿：经过多次的样衣评测和迭代后，选出当前的最理想的方案进行样衣的制作。
[0032]S10中的关键点为肩膀、肘部、躯干及其他身体部位。
[0033]S3中的数字化工具包含Vstitchier、Marvelous Designer和Maya。
[0034]本专利技术同现有技术相比，通过由Unity数字引擎构件的具备数字样衣、数字人体、环境库、场景库和动作库五个的数字化模块的数字仿真系统很大程度上优化了开发流程，可以进行多方案的评价，减少了成本，缩短设计周期，提高了效率，极大程度减少了运动员
的负担，通过运动员的数字分身，可以实现前期的多项设计评价；通过对比赛现场的仿真，可以感受到设计方案在赛场逼真呈现效果，提高了设计方案的可信度。
附图说明
[0035]图1为本专利技术
技术介绍
中传统竞赛服设计流程图。
[0036]图2为本专利技术中运动竞赛服的数字化动态评价和辅助设计流程图。
[0037]图3为本专利技术数字仿真系统建模阶段流程图。
[0038]图4为本专利技术实施例数字人体示范图。
[0039]图5为本专利技术实施例OpenPose骨架示意图。
[0040]图6为本专利技术实施例动作库示范图。
[0041]图7为本专利技术实施例环境数字化示范图。
[0042]图8为本专利技术实施例数字样衣示范图。
[0043]图9为本专利技术实施例方案评价与数字迭代阶段流程图。
[0044]图10为本专利技术实施例多设计方案的方案对比模拟示意图。
[0045]图11为本专利技术国际裁判对空中自由式赛服的数字样衣评测实际展示图。
具体实施方式
[0046]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动竞赛服的数字化动态评价和辅助设计方法，其特征在于，由数字仿真系统建模、方案评价数字迭代两部分组成，具体为：第一部分：数字仿真系统建模：数字仿真系统建模阶段采用数字化建模的技术手段，把数字样衣、数字人体、动作库、环境库、场景库各组件统一在数字仿真系统中，包括以下步骤：S1，数字人体、动作库建模，构成系统数字“人”的内容：所述数字人体通过光学多角度扫描重建技术，利用专业三维扫描设备对运动员身体进行数字化重建，精度控制在0.3mm内；所述动作库建模对全部姿态进行预处理，提取出相应的姿态特征，并将其传播到神经网络中；所述预处理分为3步形成分类器的姿态特征：S101：照片由一种现有的姿势检测算法OpenPose检测，所述OpenPose的输出是由骨架表示的姿势，选取其中16个明显影响姿态的关键点进行计算作为姿态特征；S102：将每两个相邻的所述关键点连接起来，并转换成极坐标角坐标，每个坐标由15个极角度表征其姿势；S103：对于单个姿势，这15个角度直接被用作姿势特征；S104：通过对视频逐帧的检测，形成动作序列的数据信息，对特定动作视频的处理结果的构成了动作库；S2，环境库、场景库建模，构成系统数字“场”的内容：通过环境光照DRP数字技术，及实际的物理光照度信息，以及大气可见度信息，进行参数化控制实现对物理场景环境的真实模拟；场景库包括场所设施，采取数字建模技术，依据标准赛道的数据为数据基础，采用LIDAR激光雷达和Photogrammetry摄影测量技术对实际比赛场所进行数字扫描，获取高质量的模型和纹理，同时辅助maya数字建模工具对数据进行整...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁兵，刘莉，王艺璇，江影，
申请(专利权)人：北京服装学院，
类型：发明
国别省市：