特征与模板多重融合的三维服装建模方法研究

发布时间：2017-03-23 16:10

  本文关键词：特征与模板多重融合的三维服装建模方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：三维服装广泛地应用在虚拟人物、虚拟试衣、网络游戏、影视动漫等多个领域,成为计算机图形学和计算机视觉研究的热点。基于图像的三维服装建模因其信息来源方便、建模效果逼真而引起了大家的重视。因此研究基于图像的三维服装建模方法对于推动三维服装应用及相关产业发展具有重要的意义。在分析现有服装建模技术、模板技术和融合技术的基础上,本文提出特征与模板多重融合的三维服装建模方法。采用图像分割技术实现服装区域分割,通过图像形状轮廓特征与款式模板分区融合,实现服装部件信息提取；通过将服装款式特征、松量特征和尺寸特征与人体模板分步融合,在人体模板曲面的基础上实现服装造型模板构建；通过将图像形状轮廓特征、服装尺寸特征和颜色纹理特征与造型模板分层融合,实现具有真实感的三维服装建模。提出特征与款式模板分区融合的服装部件信息提取。快速准确地从服装图像中获取服装部件信息是三维服装建模的关键。采用基于改进图割算法的交互式服装分割技术,实现图像形状轮廓特征的提取。采用基于动态规划的形状匹配算法进行特征与服装款式模板分区融合,实现服装部件信息提取。提出特征与人体模板分步融合的造型模板构建。不同款式结构的造型模板是三维服装建模的基础。在人体模板的基础上,按照不同款式服装的特点,将松量特征与人体模板进行融合,实现服装造型模板的几何结构构建；将款式特征与造型模板进行融合,实现造型模板的拓扑结构构建；将尺寸特征与人体模板进行融合,对造型模板的不同部件采用不同的构建方法,实现不同款式结构的服装造型模板构建。提出特征与造型模板分层融合的三维服装建模。将各种特征信息与造型模板进行有效融合是实现三维服装建模的保障。根据图像中服装部件信息选择相应的造型模板,将图像形状轮廓特征与造型模板融合,利用轮廓匹配技术驱动造型模板曲面网格变形,解决三维服装的几何形状问题；将尺寸特征与造型模板融合,利用多目标优化算法解决三维服装的尺寸控制问题；将图像颜色纹理特征与造型模板融合,采用二步纹理映射技术实现纹理映射,解决三维服装真实感问题,最终实现真实感的三维服装建模。以本文研究工作为技术核心,实现了特征与模板多重融合的三维服装建模原型系统,集成于三维服装设计软件LookStailorX中,并给出了相关的研究实例。最后,总结了整个研究工作的主要内容,分析了存在的不足并提出了对未来工作的展望。
【关键词】：三维服装建模 特征 模板 多重融合 分区融合 分步融合 分层融合
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 致谢5-7
• 摘要7-9
• Abstract9-14
• 1 绪论14-28
• 1.1 引言14-15
• 1.2 三维服装建模方法研究现状15-23
• 1.2.1 基于二维裁片缝合的方式16-17
• 1.2.2 基于模特直接生成的方式17-19
• 1.2.3 基于计算机视觉重建的方式19-23
• 1.3 融合技术研究现状23-24
• 1.4 模板技术研究现状24-25
• 1.5 课题的提出及研究内容25-28
• 2 服装特征和模板的基本概念及融合策略分析28-46
• 2.1 服装特征28-35
• 2.1.1 服装款式特征28-29
• 2.1.2 服装松量特征29-30
• 2.1.3 服装尺寸特征30-31
• 2.1.4 图像形状轮廓特征31-35
• 2.1.5 图像颜色纹理特征35
• 2.2 服装模板35-41
• 2.2.1 服装款式模板36-37
• 2.2.2 服装人体模板37-40
• 2.2.3 服装造型模板40-41
• 2.3 特征与模板融合策略分析41-44
• 2.3.1 特征与款式模板分区融合42
• 2.3.2 特征与人体模板分步融合42-43
• 2.3.3 特征与造型模板分层融合43-44
• 2.4 本章小结44-46
• 3 特征与款式模板分区融合的服装部件信息提取46-74
• 3.1 引言46-47
• 3.2 基于服装分割的形状轮廓特征提取47-64
• 3.2.1 服装分割技术现状及分析47-50
• 3.2.2 基于改进图割算法的交互式服装分割50-60
• 3.2.3 服装分割后处理及形状轮廓特征提取60-63
• 3.2.4 服装形状轮廓特征简化处理63-64
• 3.3 服装款式模板分类构建及部件区域定义64-66
• 3.3.1 服装款式模板分类构建64-65
• 3.3.2 服装款式模板部件区域及特征点定义65-66
• 3.4 基于形状匹配的形状轮廓特征与款式模板分区融合66-70
• 3.5 服装区域特征点映射及部件信息提取70-72
• 3.6 本章小结72-74
• 4 特征与人体模板分步融合的服装造型模板构建74-102
• 4.1 引言74-75
• 4.2 服装人体模板构建75-80
• 4.2.1 服装人体模型数字化76
• 4.2.2 人体模型数据处理76-79
• 4.2.3 人体模板曲面重建79-80
• 4.3 款式特征与人体模板融合的造型模板拓扑结构构建80-85
• 4.3.1 款式特征与人体模板融合的服装拓扑结构分析81-83
• 4.3.2 不同款式特征的服装造型模板拓扑结构构建83-85
• 4.4 松量特征与人体模板融合的造型模板几何结构构建85-90
• 4.4.1 松量特征与人体模板融合的间隙量分析85-87
• 4.4.2 基于间隙量的造型模板几何结构构建87-90
• 4.5 尺寸特征与人体模板融合的造型模板部件曲面构建90-100
• 4.5.1 服装造型模板曲线曲面定义91-92
• 4.5.2 尺寸特征与造型模板尺寸参数融合92-96
• 4.5.3 服装造型模板不同部件曲面生成96-100
• 4.6 本章小结100-102
• 5 特征与造型模板分层融合的三维服装建模102-120
• 5.1 引言102-105
• 5.2 图像形状轮廓特征与造型模板融合的服装几何层变形105-109
• 5.2.1 图像形状轮廓特征预处理105-107
• 5.2.2 造型模板曲面变形约束定义107-108
• 5.2.3 基于匹配融合的造型模板几何形状变形108-109
• 5.3 尺寸特征与造型模板融合的服装尺寸层优化109-114
• 5.3.1 造型模板网格变形问题描述109-110
• 5.3.2 造型模板曲面围度尺寸控制算法110-112
• 5.3.3 基于粒子群算法的造型模板尺寸优化112-114
• 5.4 图像颜色纹理特征与造型模板融合的服装纹理层映射114-117
• 5.4.1 图像颜色纹理特征预处理115-116
• 5.4.2 基于两步映射法的服装模型纹理映射116-117
• 5.5 三维服装建模结果及分析117-119
• 5.6 本章小结119-120
• 6 特征与模板多重融合的三维服装建模实例120-130
• 6.1 系统简介120-124
• 6.2 三维服装建模过程实例124-129
• 6.2.1 服装造型模板构建实例125-126
• 6.2.2 服装图像特征提取实例126-127
• 6.2.3 三维服装建模实例127-129
• 6.3 本章小结129-130
• 7 总结与展望130-132
• 7.1 总结130-131
• 7.2 展望131-132
• 参考文献132-148
• 附录1：攻读博士学位期间主要的研究成果148-149
• 附录2：攻读博士学位期间参与的项目149

【参考文献】

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