[发明专利]一种基于骨架的快速试衣方法

说明书

本发明公开了一种基于骨架的快速试衣方法，涉及计算机图形，布料仿真，虚拟试衣与计算机动画领域。所述快速试衣方法包括以下步骤：输入三维衣服模型和三维人体模型；生成衣服模型的骨架和蒙皮权重；通过优化评价函数，将人体模型的骨架试穿到三维服装模型上；根据骨架关节的变形，对三维人体模型做相同的变形；利用物理仿真和碰撞检测，解决三维人体模型和三维服装模型的贯穿问题；恢复人体姿势，得到原始姿势下的试穿效果。该方法能够将三维服装模型试穿到任意姿势和体型的三维人体模型上，得到服装在给定姿势下的试穿效果。本发明保持了服装的大小，为后续评判服装是否合身做好了准备。

技术领域

本发明涉及计算机图形，布料仿真，虚拟试衣与计算机动画领域，特别是涉及一种基于骨架的快速试衣方法。

背景技术

将给定的三维虚拟服装试穿到任意姿势和体型的三维虚拟人体上具有极大的价值，尤其在网上购物商城，虚拟试衣间等应用中。传统的二维到三维(2D-to-3D)方案包括三维纸样位置摆放、缝合、悬垂仿真三步。然而这个过程十分耗时耗力。

大多数现有的三维试衣方法主要基于参考人体模型和目标人体模型的对应关系，或变形目标人体模型去适应服装模型，或变形服装模型去适应目标人体模型。然而，当参考人体模型缺失时，这些方法将无法工作。

为解决这个问题，Li等人提出了一种无需参考人体模型的方法(参见Jituo Li,Juntao Ye,Yangsheng Wang,Li Bai,and Guodong Lu.Fitting 3d garment models ontoindividual human models.Computersgraphics,34(6):742–755,2010)，但是该方法需要手工生成衣服的骨架。

随后，Lu(参见Luchen Huang and Ruoyu Yang.Automatic alignment forvirtual fitting using 3d garment stretching and human body relocation.TheVisual Computer,32(6-8):705–715,2016.)等人提出了一种自动化、无需参考人体模型的试衣方法。然而该方法只能处理短袖衬衫和裤子，且要求服装左右对称，这极大的限制了该方法的应用。

最近，Tisserand等人(参见Yvain Tisserand,Louis Cuel,and Nadia Magnenat-Thalmann.Automatic 3d garment positioning based on surface metric.ComputerAnimation and Virtual Worlds,28(3-4),2017.)提出了一种评判人体模型和服装模型位置关系的评价函数，该评价函数同时考虑到人体模型和服装模型顶点的空间位置和法向。通过优化该评价函数，可以变形人体模型，去适应服装模型。然而，该方法的评价函数求解函数较为耗时。

公开号为CN105654334A的专利文献公开了一种虚拟试衣方法和系统。其中，该方法至少包括：获取着装的参考人体模型以及未着装的目标人体模型；为参考人体模型和所述目标人体模型分别嵌入相同层次结构的骨架；对参考人体模型和目标人体模型的骨架进行皮肤绑定；计算目标人体模型骨架中骨头的旋转量，递归调整目标人体模型骨架中的所有骨头，使目标人体模型骨架与所述参考人体模型骨架的姿势保持一致；根据目标人体模型骨架中骨头的旋转量，利用LBS蒙皮算法进行目标人体模型的皮肤变形；将服装模型从参考人体模型上迁移到目标人体模型上。通过本发明，解决了如何在保持衣服在试穿前后尺寸不变的情况下，完成衣服在不同人体、不同姿势下的自动化试穿的技术问题。

在未来的虚拟服装商店将有成千上万套服装模型，顾客输入自己的三维人体模型、选择一套服装，系统将输出试穿效果。此过程需要快速且全自动，否则会影响用户体验。因此，如何快速、全自动的将给定的服装试穿到不同体型不同姿势的人体模型上，是虚拟试衣领域的重要且具有很大价值的问题。

发明内容