[发明专利]基于逆向工程技术的三维全尺度着装人体网格构建方法

权利要求书

1.一种基于逆向工程技术的三维全尺度着装人体网格构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用逆向工程软件处理三维扫描的人体模型和嵌套服装的人体模型，得到重构的人体模型和服装模型，基于重构的人体模型和服装模型得到实际嵌套服装的人体模型；

(2)基于获得的实际嵌套服装的人体模型建立实际着装人体模型所处环境的几何模型，实现“环境-服装-人体”系统的全尺度的计算域几何模型；包括以下子步骤：

(21)对实际着装人体模型所处环境以及环境中金属板和燃烧器进行精确测量；

(22)在测量完成后，利用CAD软件进行几何建模，具体为：首先导入经过处理的人体模型数值和服装模型数值，然后建立金属板和燃烧器，并将金属板所在平面作为坐标原点，调整实际着装人体模型所处环境和数值燃烧室和实际着装人体模型位置的数值；在坐标原点建立燃烧器数值，并将旋转中心调整至坐标原点，将燃烧器进行复制和旋转，并移动至相应的空间位置，完成对所有燃烧器的建立；

(3)根据计算精度以及“环境-服装-人体”的几何关系划分获得的计算域几何模型；

(4)对划分后得到的区域设定网格尺寸，并采用网格划分方式完成整个计算域的网格建模。

2.根据权利要求1所述的基于逆向工程技术的三维全尺度着装人体网格构建方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下子步骤：

(11)利用三维扫描仪分别采集裸体人体模型以及着装人体模型的坐标数据；

(12)利用逆向工程软件进行人体坐标数据处理，获得重构的人体模型和服装模型；

(13)利用特征点对人体模型和服装模型进行对齐，并对服装模型的头部、手部和脚部进行裁剪，从而获得实际服装模型及嵌套服装的人体模型。

3.根据权利要求2所述的基于逆向工程技术的三维全尺度着装人体网格构建方法，其特征在于，所述步骤(12)中利用逆向工程软件进行人体坐标数据处理为：先对人体模型和服装模型进行数据拼合、简化、三角化、去噪的预处理，接着提取轮廓线并进行格栅处理生成光滑的NURBS曲面，最后进行曲面拟合处理。

4.根据权利要求1所述的基于逆向工程技术的三维全尺度着装人体网格构建方法，其特征在于，所述步骤(3)中将服装模型和人体模型之间的衣下空间划分为单独的几何模块，且该区域在领口、袖口和脚口部位与外环境相通。

5.根据权利要求1所述的基于逆向工程技术的三维全尺度着装人体网格构建方法，其特征在于，所述步骤(3)将计算域几何模型划分为包裹实际着装人体模型及燃烧器的加密区域、实际着装人体模型周围的加密区域、燃烧器周围的加密区域、以及服装模型和人体模型之间的加密区域，并逐步实现网格尺寸由大到小的过渡。

6.根据权利要求1所述的基于逆向工程技术的三维全尺度着装人体网格构建方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：确定每个划分后区域中的节点，从而生成网格，然后将控制方程在网格上离散实现网格划分；在完成网格划分之后，分别定义边界和区域类型；将燃烧器的燃料入口定义为质量入口，实际着装人体模型所处环境、人体模型、燃烧器的表面定义为壁面；将点火区定义为流体域；将人体模型定义为流体域，其它连续区域则会自动定义为流体域，由此，完成三维全尺度着装人体网格构建。

7.根据权利要求6所述的基于逆向工程技术的三维全尺度着装人体网格构建方法，其特征在于，所述人体模型表面采用非结构化网格对计算域进行离散，所述燃烧器的点火区使用六面体网格。