（服装设计与工程专业论文）基于Web的三维女子体型识别及个性化样板生成系统研究[服装设计与工程专业优秀论文].pdf

浙江理工大学硕十学位论文 r e s e a r c ho nt h es y s t e mo f3 dw o m a nb o d ys h a p ei d e n t i f i c a t i o n a n di n d i v i d u a lp a t t e r nd e s i g nb a s e do uw e b a b s t r a c t n o w a d a y s ，晰t l lt h ei n c r e a s i n gg l o b a lc o m p e t i t i o na n dt h er a p i d l yd e v e l o p i n gi n f o r m a t i o n t e c h n o l o g i e s ，m o d e mc o m p a n i e sh a v et of a c et h ed i f f i c u l tp r o b l e mt op r o m p t l ym e e tt h em a r k e t r e q u i r e m e n t sw i t hi n d i v i d u a f i o n ，h i g h e rq u a l i t i e sa n dl o w e rc o s t i nt h ec u s t o m e rc e n t e r e de r a , f a s h i o nc o m p a n i e sm u s tc o n s i d e rt h en e e d so fc u s t o m e r s t h e ya r ep u r s u i n gc u s t o m i z e d g a r m e n t sa n dl o n gf o ri n d i v i d u a l i z e dg a r m e n t sw h i c hf i tf o rt h e i rb o d yf o r ma n ds a t i s f ym e i r a e s t h e t i cn e e d ，s ot h ee x a c tr e s u l t so fs h a p ea n a l y s i sw i l lm e e tt h ed e m a n d so fc o n s u m e r s t h i sp a p e rb a s e so nh a n gz h o us c i e n c eb u r e a un a m e dt h ef e m a l eb o d yd a t ab a s e s e s t a b l i s h m e n t & a p p l i c a t i o nf r o m3 ds c a n n i n g ，a n dh a n gz h o ui m p o r t a n ts c i e n c ei n n o v a t i o n i t e mn a m e dt h ek e yt e c h n o l o g y sr e s e a r c h & a p p l i c a t i o no ng a r m e n tm ci n2 0 0 7 s ot h i s p a p e rm a i n l yr e s e a r c ho nt h ew o m e ns h a p ea n a l y s i st e c h n o l o g yi nj i a n g s ua n dz h e j i a n gp r o v i n c e ， a n di ta i m st oe s t a b l i s hab o d ys h a p ea n a l y s i sa n di n d i v i d u a lp a r e md e s i g ns y s t e m t h ep r i m a r y c o n t e n t sa r ea sf o l l o w s ： f i r s t l y , t h ec u r r e n ts t a g eo ft h er e s e a r c h e so nb o d ys h a p ei d e n t i f i c a t i o n ，t h ea p p l i c a t i o no f s u p p o r tv e c t o rm a c h i n ea n dd i g i t a lg a r m e n tt e c h n o l o g ya r ei n t r o d u c e d t h eg o a l s ，m e a n i n ga n d t h ec o n t e n to ft h i sr e s e a r c hi sa l s op r e s e n t e d s e c o n d l y , t h eb o d yd a t ai nj i a n g s ua n dz h e j i a n gp r o v i n c ee x t r a c t e df r o mt h ea m e r i c a n 【t c 23 db o d ys c a n n e ri sa n a l y z e db yu s i n gm a t h e m a t i c sm e t h o d sa n dt h em a i nf a c t o r so ft h e u p p e rb o d ya r ea c q u i r e db yf a c t o ra n a l y z i n g a c c o r d i n gt ot h em a i nf o u rp a r t so fw o m a ns u c h a s ：b u s t ，b a c k ，h i p ，a b d o m e n ，w eg e t3 6d i f f e r e n tk i n d so f w o m e ns h a p ec h a r a c t e r s t h i r d l y , ah u m a nb o d ys h a p ea n a l y s i ss y s t e mi se s t a b l i s h e db a s e do ns v m t h ea p p l i c a t i o n o fs u p p o r tv e c t o rm a c h i n ei nt h ea r e ao fg a r m e n t ，w ec a nd e s i g nf o u rs u p p o r tv e c t o rm a c h i n e s b a s e do nt h ef o u rc h a r a c t e rp a r t so fw o m a ns h a p e 刃砖r e s u l to fe x p e r i m e n t ss h o w st h a tt h e a r i t h m e t i ch a sh i g h l y p r e c i s i o nw h i c hc a nm e e tt h ed e m a n d so fy o u n gw o m a ns h a p e c l a s s i f i c a t i o n t h e n ，t h es y s t e mm a k e su s eo fp o i n ts e t sn e t w o r ka n dv r m ll a n g u a g et os e tu p3 dw o m a n 浙江理r 大学硕+ 学位论文 b o d ym o d e l i n g f o l l o w i n g ，m a k es u r et h ec o o r d i n a t ep o i n t so fs h i r ta n dt r o u s e r st or e a l i z et h e m i d d l e o f - t h e c o d e2 dp a t t e r nb yb e e l i n e sa n db e z i e rc u r v e s a tl a s t ，i tc a l la u t o m a t i c a l l yc r e a t e t h ei n d i v i d u a lp a t t e r nb yu s i n gm i n u sd a t ab e t w e e nt h em i d d l ec l a s sa n do t h e r s f i n a l l y , u n d e rt h ee c l i p s ea n dt o m c a tp r o g r a me n v i r o n m e n t s ，t h es y s t e mo f3 dw o m a n s h a p ei d e n t i f i c a t i o na n di n d i v i d u a lp a t t e r nd e s i g ni sc o m p l e t eb a s e do nm v c s t r u c t u r ea n ds q l d a t a b a s e t h em o s t l yf u n c t i o n sa r et or e a l i z et h ec l a s s i f i c a t i o no fw o m a ns h a p e ，b r o w s et h e3 d h u m a n b o a ym o d e l ，t h e2 dp a t t e r nd e s i g n i n ga n dm o d i f y i n g t h i sp a p e rm a i n l yr e s e a r c hw o m a ns h a p ea n a l y s i st e c h n o l o g y w eh a v ed e s i g n e da n d i m p l e m e n t e dab o d ys h a p ea n a l y s i sa n dp a t t e r ns y s t e m t h ee s t a b l i s h m e n to fh i g he f f i c i e n ta n d a c c u r a t es y s t e mw i l lp l a ya na c t i v ep a r to fp r o m o t i n gt h eg a r m e n te n t e r p r i s e sd e v e l o pd i g i t a l l y a l s oi t si na c c o r dw i t ht h et r e n d so fg l o b a l i z a t i o no ft h ep r o d u c td e s i g na n dm a n u f a c t u r e ， w o r k i n gw i t ht h ei n t e r a c ta n dv i r t u a lr e a l i t yt e c h n o l o g ya r et h ek e yf e a t u r e so fm o d e m m a n u f a c t u r ei n d u s t r y k e yw o r d s ：g a r m e n t ；3 db o d ym o d e l ；s h a p ei d e n t i f i c a t i o n ；s u p p o r tv e c t o rm a c h i n e ；p a t t e r n ；w e b i i i 浙江理工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师 的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰 写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：声兹旃 日期： 妒7 年，上月苕日 浙江理工大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权浙江理工 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在 不保密。 学位论文作者签名：涉掺孙 日期：加7 年，上月才日 年解密后使用本版权书。 嚣焉嚣撬钆日期：弘呕年岁月z 日 浙江理r 大学硕十学位论文 第一章绪论 1 1 引言 随着现代社会和经济的不断发展，越来越多的顾客在购买服装时，不但要求款式上的 个性化，而且希望能够满足自身的体型特征。对消费者来说，尺码不对、体型不合，再满 意的服装，也只能放弃。对生产厂商来说，销售地区的服装合体性和匹配性不好，将导致 服装大量积压。由此可见，服装的合体性在服装设计中占据着非常重要的地位。而准确的 人体体型识别分类是服装样板和造型设计的基础。 本章从人体体型识别技术的总体概况出发，综述当前国内外在体型分类方面的研究动 态，同时对一种识别算法一支持向量机，进行了应用现状分析。然后，概括总结了服装 二维c a d 、三维c a d 以及服装定制m t m 系统的发展现状。最后，分析了国内成衣定制市 场对于个性化服装定制m t m 新技术的需求。着重指出理想的系统应是在二维和三维技术 融合的基础上，向集成化、立体化、智能化和网络化的主流方向不断发展。以此在宏观上 确定课题的主要目标，在策略上制定课题研究各方面的技术路线。 1 2 研究背景和现状 1 2 1 人体体型识别技术概述 在人体工程领域内，服装和人体是一个完整的体系，其研究范围包括人体各部位的尺 寸与形态，服装结构与面料物性的关系等。人是服装的使用者，因此对人体体型进行调 研是服装产业中合理地建立服装号型的基础。【2 】特别是在现阶段，客户对服装个性化款式 要求的同时，服装的合体性得到更多的关注。 自从1 9 4 0 年美国人s h e l d o n 提出“体型分类 ( s o m a t o t y p e ) 的概念，到2 0 世纪9 0 年代末，世界各国在人体体型细分这方面的研究一直都不曾间断。7 0 年代，海伦多堤( h e l e n d o u t y ) 博士为了使学生能有效地解决人体体型与服装合体性的问题，将人体的体型轮廓 转化为简单的图形，并划分出了不同的人体体型，即著名的d o u t y 体型f 如。至今为止，人 体体型分析仍然是各国研究的热点。 ( 1 ) 国外研究 近几年，世界一些服装大国根据各国的行业传统以及国民体型特点作了大量的研究。 如美国在1 9 6 3 年d o u t y 体型划分标准的基础上，改变了以往仅以腰围与胸围、臀围的比 较区分体型的方式，通过对人体体格、体型、臀宽、肩型、后臀型、背部曲度等8 个重要 组成部分的造型进行分析，对原来仅有的漏斗型体型进行扩充，形成三个大的体型系统， 再通过大规模的人体三维数据的采集和专家分析，寻找出系统之间的关系，为制作合体服 1 浙江理工大学硕十学位论文 装服务1 4 i 。2 0 0 4 年美国的k a r l as i m m o n s 根据胸围、腰围、臀围以及胸腰比和臀腰比分成 沙漏形、倒沙漏形、叉形、矩形、菱形、椭圆形、三角形、倒三角形等九种体型，以提高 体型分类的覆盖率1 5 1 。 在欧洲，各国通过和美国的紧密合作，进行了大量的人体测量。如英国和美国大型的 服装零售商、科研院校及服装企业共同协作完成的名为s i z e u k 及s i z e u s a 的全国性大规 模人体测量项目。他们利用美国 t c 】2 公司的三维人体测量仪测量了人体在站姿和坐姿的百 余个尺寸，并分别建立了英、美两国的国家人体尺寸数据库作为国家科研的基础资源。这 是进行大规模自动化人体测量的一个尝试。【6 】 在亚洲，日本为制定j i s 服装号型系列，于1 9 6 5 年在全国范围内进行计测调查。近几 年，在国际工业和贸易部( m 1 1 i ) 组织的全国人口体型普查的基础上，对1 9 9 7 年2 月2 0 日版j i s 服装号型系列标准进行了修订，从身高、躯干造型、臀围等方面进行了界定，并 根据款式的不同设定了一系列的号型标准，用于指导全日本的服装号型和生产规格的制定 和执行。它突出的特点在于体型研究的细分化，根据性别、年龄层、地域和身体部位等进 行分类和深入研究，使之规格化、系列化。例如，按年龄层进行分类的成年女子体型研究， 其中包括体型变化规律，各年龄层女子体型的分析、评价及其与服装轮廓、线条的关系研 究；女子体型缺陷分类及纸样修正研究。另外，还有各服装学派各自服装规格的制定7 卜【们。 韩国分别也在1 9 7 9 、1 9 8 6 、1 9 9 2 年进行了三次人体计测叭。 ( 2 ) 国内研究 我国于1 9 7 4 , - - 一1 9 7 5 年间首次进行全国人体体型测量调查，1 9 8 1 年制定了g b l 3 3 5 8 1 服装号型，之后又发表了g b l 3 3 5 9 1 服装号型、g b l 3 3 5 9 7 服装号型，并先后于 1 9 8 3 年和1 9 8 5 年发布了人体测量术语和人体测量方法两项国家标准。我国总后 军需装备研究所与北京服装学院合作建立的准确反映我国军人体型特征的“中国军人服装 专用人体尺寸数据库”，为我国军人体型特征进行深入研究、建立完善的军服号型体系、改 进军服设计以及方便军服生产提供了基础的数据。此外，我国台湾地区也进行了相应的人 体计测调查【1 ，并且还针对肢残障人士的体型进行了研究1 1 2 j 【1 3 1 。 在国家统一调研的基础上，一些科研院校的学者也对我国人体体型进行了研究，探讨 了人体体型研究的重要性、人体数据采集的方法等，并取得了一定的研究成果。 东华大学服装学院的张渭源教授研究女性人体体型，提取了体型指数、胸矢额径比和 前后侧面指数，主要采用模糊聚类和回归分析，把女性形体分为3 6 种。在此基础上，进 一步研究服装合体性，主要针对女性内衣。其硕士生博士生分别发表了相关的学位论文： 2 浙江理t 大学硕十学位论文 2 0 0 3 年硕士生王花娥的基于m t m 的女性形体细分及类别原型研究，文中运用模糊聚 类理论建立了女性形体模糊聚类的理论模型，并利用计算机编程，依据身胸比s 、曲背指 数q 对样本进行聚类，结果将女性形体聚为9 类。再加上胸腰差x 最终将女性形体分成 3 6 类。除此之外，东华大学服装学院的张文斌教授也在女子体型细分方面有所研究。2 0 0 3 年其研究生赵微的硕士论文基于m t m 系统的中国青年女子体型分析及人体数据信息系 统的建立一文以华东、华南、华北三大地区共五百一十五名年龄在十) k n - 十五岁的青 年女子的人体数据为基础，应用s p s s 软件进行了主成分分析、聚类分类分析等多种方式 的分析和统计，从宏观角度与微观细部来考察不同地区、不同型体的青年女子各部位尺寸 特征及变化趋势，定性、定量地描述青年女子体型特征。 浙江理工大学服装学院在女子体型分类等方面的研究主要以邹奉元教授为主。其硕士 研究生在人体测量、服装规格研究以及女装结构特征研究等方面发表多篇文章和硕士论 文。2 0 0 5 年3 月，张颖在基于三维测量的模特体型研究运用因子、聚类及相关系数分 析，得出了评判模特的2 7 项典型指标和体型特征，可作为进行模特选拔的参考；2 0 0 6 年 6 月，丁笑君在基于三维测量的江浙青年女性体型特征及分布研究中运用多元统计的 方法分析江浙青年女性的体型特征、分布特征；2 0 0 6 年9 月，张淑君在三维人体扫描仪 测量数据与手工测量数据关系研究中利用最小二乘法对两组数据进行曲线拟合，得出服 装纸样制作中常用对应部位的映射关系。 综上所述，我国目前的研究主要侧重于对局部地区、局部人群进行体型分析和比较， 或者对不同年龄段的人群进行整体的对比，体型大多按基本按照国标的分类标准划分为四 类，或者只是对比该地区与其他地区相比身高相差多少、胸围相差多少的研究，而对某一 特定人群、局部特征部位的研究却很少1 l 1 4 1 吖1 8 l ，并且对各类体型的定性还缺乏相关的数 据支撑，特别是对服装合体性影响较大的人体局部立体形态特征的相关数据分析和研究更 加少。 2 0 0 6 年3 月，丁笑君同学在其硕士论文中，将神经网络中的b p 网络应用到江浙青年 女子体型分类中，为人体体型分类和识别算法的研究带来了新思维新方法。人体各部位和 体型的关系十分复杂，具有很强的非线性特性，而神经网络与传统的数学方法相比，处理 非线性具有优越性”卜1 2 l 】。它具有并行处理、容错性和自学习功能，有别于传统方法，已 在模式识别、自动化控制、知识处理及运输与通信等领域取得了很好的效果。因此，本论 文从客观、合理的进行适合服装业的人体体型评价及识别这个角度出发，将神经网络技术 中更优化的s v m ( s u p p o r tv e c t o rm a c h i n e ) 支持向量机，引入人体工程领域，进行基 浙江理工大学硕士学位论文 于s v m 的人体体型识别研究。 1 2 2 支持向量机的应用现状 支持向量机s v m ( s u p p o r tv e c t o rm a c h i n e ，简记为s v m ) 是九十年代中叶v l a d i m i r n v a p n i k 教授领导的研究小组提出的一种新的智能机器，其基于七十年代迅速发展起来的 统计学习理论，特别是体现了结构风险极小化的思想和方法。由于支持向量机在模式识别、 回归估计、函数逼近、风险预算、金融序列分析、密度估计、新奇性检验等各个领域获得 了巨大成功，其立刻成为机器学习、神经网络、人工智能等方向的专家与学者研究的热点。 作为s v m 的奠基者v v a p n i k 旱在6 0 年代就开始了统计学习理论的研寇2 2 1 ，1 9 7 1 年， v v a p n i k 和a c h e r v o n e n k i s 在“t h en e c e s s a r ya n ds u 伍c i e n tc o n d i t i o n sf o rt h eu n i f o r m s c o n v e r g e n c eo fa v e r a g e st oe x p e c t e dv a l u e s ”一文中，提出了s v m 的一个重要的理论基础 - v c 维理论。1 9 8 2 年，在“e s t i m m i o no f d e p e n d e n c e sb a s e do ne m p i r i c a ld a t a 一书中， v v a p n i k 进一步提出了具有划时代意义的结构风险最小化原理，堪称为s v m 算法的基石。 19 9 2 年，b o r e r , g u y o na n dv a p n i k 在“a t r a i n i n ga l g o r i t h mf o ro p t i m a lm a r g i nc l a s s i f i e r s 一书中，提出了最优边界分类器1 2 3 1 。19 9 3 年，c o m e s 和v a p n i k 在“t l l es o f tm a r g i nc l a s s i f i e r 一书中，进一步探讨了非线性最优边界的分类问题。1 9 9 5 年，v v a p n i k 在“t i l en a t u r eo f s t a t i s t i c a ll e a r n i n gt h e o r y 一书中，完整地提出了s v m 分类。19 9 7 年，v v a p n i k ，s g o k o w i c h 和a s m o l a ，发表的“s u p p o r tv e c t o rm e t h o df o rf u n c t i o na p p r o x i m a t i o n ，r e g r e s s i o n e s t i m a t i o na n ds i g n a lp r o c e s s i n g ”一文中，详细介绍了基于s v m 方法的回归算法和信号处 理方法。 支持向量机研究的蓬勃兴起，不止体现在理论研究方面，还包括大量的关于算法的研 究文章，诸如s m o ( s e q u e n t i a lm i n i m a lo p t i m i z a t i o n ) 算法，最近点算法n v a ( n e a r e s tp o i n t a l g o r i t h m ) ，s o r ( s u c c e s s i v eo v e rr e l a x a t i o n ) 方法，分解方法，神经网络方法等等。此外， 通过核的替代作用( 将数据映入特征空间中) ，可以将线性算法转化为非线性的算法，这一 思想迅速应用于p c a ，聚类，b a y e s i a n 分类等各个领域中，获得了许多基于核的新的算法。 近几年来，产生了大量的关于支持向量机的文章，可以说，支持向量机的研究已成为神经 网络、人工智能领域研究最热点的方向之一。 支持向量机在模式识别领域已经有了一些应用，如手写体数字识别、人脸识别与人脸 检测、以及文本分类等各种领域。此外，s v m 还很好地应用于时间序列分析和回归分析等 领域的研究。例如，m i t , b e l ll a b 和微软研究所等已成功地将s v m 算法应用于动态图象 的人脸跟踪，信号处理，语音识别，图像分类和控制系统等诸多领域。 支持向量机目前大都停留在算法研究领域，真正应用到实际生活中的例子还不多。在 4 浙江理：j ：人学硕十学位论文 纺织服装领域内，据可查找的文献资料，目前还没有发现支持向量机应用的相关文章发表。 本文将对支持向量机在女子体型识别中的分类效果进行初探。 1 2 3 服装的数字化技术概述 在数字化的今天，传统的、现代化程度不高的服装行业也受到了各种信息技术的冲击。 用“信息化带动工业化 ，信息技术应用于服装工业的相关研究成为服装界乃至信息界的 热点，各种服装二维c a d 系统、三维c a d 系统和定制m t m 系统层出不穷。 1 2 3 1 服装二维c a d 系统概述 所谓服装c a d ( c o m p u t e ra i d e dd e s i g n ) 就是将计算机应用到服装设计、技术、生产、 经营管理等各个环节，从而提高产品的整个生产效率与质量。二维平面服装c a d 技术 经过几十年的积累已全面成熟，综合目前国内外的服装c a d 系统来看，主要有：1 2 6 1 吖2 8 1 ( 1 ) 款式试衣系统。通过彩色摄像仪或扫描仪将不同款式的服装和不同类型的服饰部 件、图案存储在计算机内，并将不同款式和类型的服饰以不同方式组合搭配，或将不同的 图案填充到款式中，体现不同的服装效果，供客户选择。 ( 2 ) 款式设计系统。款式设计系统的主要功能是在计算机屏幕上构思、绘制服装效果 图，与现有的许多平面美术创作系统相类似，主要以提供各种绘画工具，颜色库和面料库 为主。 ( 3 ) 纸样设计系统。计算机辅助纸样设计主要包括衣片的输入，各种点线的设计，衣 片的生成及绘制输出等功能，可以完成各种辅助线、自由曲线及省道的分割、转移、褶叠、 展开等结构线的光滑绘制，生成衣片的轮廓线、内部结构线、缝纫加工标志点和线。 ( 4 ) 放码系统。计算机放码是在基样上完成各种号型样板的放码和绘制，按一定的放 码规则对各种号型进行放缩计算，生成各种号型样板，并可以对关键部位的曲线进行调整， 还可以对衣片进行诸如对称、旋转、加缝边和贴边的处理。 ( 5 ) 排料系统。计算机辅助排料有交互排料和辅助排料两种，将各种不同类型的衣片 通过平移、旋转、比例、翻转等几何变换来形成排料图，同时计算每次排料结果的面料利 用率。 国内外目前的服装c a d 系统在打板、放码、排料这几方面技术发展较为成熟，其效 率和精度之高手工无法比拟，因而在服装生产过程中得到了广泛的应用。如美国g g t 公 司的样片设计系统具有m a c r o s 功能可自动生成样片，而且提供适用于各种样片的样片 设计功能，如活褶省、皱褶等处理能力。在样片放缩功能中，提供x y 坐标法、平行线法、 放缩规则法及线段图表量度法。 我国在服装二维c a d 系统设计方面也逐步跟上国际步伐。各大公司也相应推出其产 浙江理i ：大学硕士学位论文 品。上海有双九实业有限公司与日本丰岛公司合作开发的4 d b o x 纺织服装设计系统c a d 。 北京有n a c 2 0 0 0 - - 1 ： 升天辰服装c a d c a m 系统。杭州有时高服装c a d 和e c h o ( 爱科) 服装c a d 。深圳的华怡电脑机械有限公司开发了r i c h p e a c e ( 富怡) 电脑绣花及服装c a d 系 统。1 2 9 1 1 3 0 1 1 2 3 2 服装三维c a d 系统概述 近年来，随着人们对服装品质品位的要求愈来愈高，而服装设计师对立体裁剪尤其钟 爱，同时计算机技术的飞速发展和软硬件性能价格比的大幅度提高，使得实现服装三维 c a d 技术成为开发商和用户共同关注的热点。但由于难度高，三维服装c a d 技术的几个 重要领域目前均处于研究阶段： 2 3 1 3 1 l ( 1 ) 三维人体测量。测量是服装造型的第一步。传统的卷尺、卡尺测量工具测得人体有 关部位的长度、宽度、围度等二维数据存在较大的缺陷，比如，无法反映人体的三维特征； 影响服装的合体程度；不能为三维设计提供人体模型。 ( 2 ) 三维服装动画。三维结构设计强调实用，以得n - 维衣片为目的，三维服装动画则 强调真实感显示，要求逼真灵活地显示服装穿着、行动时的变形效果，对服装的最终实现 没有要求，但两者的某些理论与技术是通用的。三维服装动画着重模拟人体活动如行走时 的服装穿着效果，要考虑服装与人体之间、服装各衣片之间的碰撞问题，目前最大的问题 的是要寻找碰撞检测的优化算法。 ( 3 ) 三维服装设计。计算机辅助三维服装设计包括三维造型与二维衣片之间的相互转 换、面料图案映射、光学力学性质分析以及三维交互设计等内容。迄今为止，服装三维造 型转换为二维衣片的技术问题并没有得到真正解决，由不规则曲面展平时，涉及到开省、 打褶，布纹线走向等工艺处理，极其复杂。 加拿大p a d 系统具有其逆过程二维衣片拟合三维样品的缝合转换功能和三维造 型功能，但生成的三维服装缺乏真实感，这是因为存在着织物的自然空间造型以及与人体 曲面的相对关系等技术难点还有待解决，服装曲面造型手段现采用的几何和物理技术还不 够有效，而且织物物理性质的参数值确定也是困难重重。1 3 7 】 日本旭化成a g m s 服装c a d 系统的3 d 模块有大量的不同体形的模特库，并且设计 人员可以根据不同的需要进行对模特体形的修改，并可3 6 0 0 展示服装的穿着效果免去了真 人试衣的麻烦。并提供了在三维效果图上添加款式线、修改版形、量取服装贴合度、显示 拼合缩放量的功能。设计人员可随时任意位置的修改版型，系统会同时显示修改前后的不 同数值，方便了设计人员进行修改前后的比较。还可对服装布料的柔软度、花色进行模拟， 包括对布料图样的导入，更直观的展现设计师的设计意图。f 3 8 】 6 浙埋l 。大学碗l _ 学位论文 我国服装c a d 技术起步较晚，但是发艘速度搬快。深圳布易科技e t 3 d 设计系统将 服装技术与信息技术结合起来，代表着当今服装c a d 的发展方向，具有强大的三维仿真 功能，实时再现服装的三维效果；掌握专业化的三维测试手段，设计误差一日了然：通过 三维款式和立裁设计，可以看得见背面：除此，还有三维服装电子商务引擎作为服装电子 商务的直通车。”“其他有超泽服装c a d 研制的三维服装设计软件c h a r s ed e s i g n2 0 0 0 。 但是，三维交互设计的难度最大，现在尚缺乏有效的三维交互工具，美国g e r b e r 的 a p d s 一3 d 系统也是只能对三维服装的固定款式的领口、柚窿、衣长等局部进行修改，刀背 等部位无法修政，还没有实现像立体裁剪那样真正意义上的三维自由设计，无法真正向服 装设计师提供构思创意和工艺制作的二维表现工具。 1 2 3 3 服装定制m t m 系统研究 随着服装的生产方式从大批量、品种单一，向小批量、多品种乃至单件生产的方向发 展，服装的供销方式也将发生改变从顾客到商店按号型选购月装转变到针对顾客量身 定做。因此，除了配色及面料选择等重要环节外，缩短设计及生产周期，提高设计精度就 成为关键的一步，这也是研究丌发更高层次服装c a d 系统途径的迫切性之所在。服装c a d 的量身定做子系统m t m ( m a d e t o m e a s u r e ) ( 图11 1 “】就是指服装c a d 向个十牛化方向蛙展。 服装m t m 系统应满足个体设计的要求，做到“量体裁衣”，要实现高精度的设计，应 采用二维和三维相结合的系统川。该系统在诸多方面体现出了目前服装c a d 系统的发展 趋势： ( 1 ) 集成化 服装m t m 系统不仪包含了上一节所述的二维c a d 系统中的纸样设计、排料等系统， 也更好地实现了三维c a d 系统的精确人体尺j 测量、人体模型生成、着装模拟等功能， 将二维和二维技术集成到同一平台上充分利用二维和二维技术的互补功能，形成完整的 设计制作过程瞄j 。 ( 2 ) 立体化 浙z f 理：人一# 硕十学忙论文 服装m t m 系统山平由】向立体发展，原束用平面设计出来的服装，其穿着效果h 能凭 空想象，用三维c a d 系统制作出虚拟样品，计算机屏幕t 显不人体穿着服装的直观敏果， 可以为顾客、设计者、制造者和零售商提供极好的沟通渠道，大大加强他们之问的相互探 讨设计修改胀装的效率，从而建立起个性化服装生产的快速反应机制q r ( q u i c kr c s p o s e ) n 2 l r 3 1 智能化 服装m t m 系统中加入智能处理数据的功能，畦录打板师的打板步骤、经验数槲和计 算公式等，经过电脑模拟顾客快速试穿后，根据顾客的体型或其他个性化要求，标注出重 点部位的修改意见，只需改变某一或儿个尺寸就可以得出一个款式服装的全部衣片图，大 大地简化了服装m t m 系统的操作和使用，降低了对操作人员的素质要求，极大地提高了 制作效率1 ”】。 ( 4 ) 网络化 当今世界互联网和电子商务的普及，使顾客可以在州卜选择自己喜欢的服装款式，也 可耻通过i n t e m e t 将自己的尺寸传输给制造商定制或直接参与设计自己个性化的服装。全 球任何个位置的服装加工企业均可接受全球任何一个位置的定单，实现异地成衣量身定 做“j4 。 由此可见，理想的m t m 系统具有多方而优势，大大提高个性化服装制作的效率，适 应个性化消费的需要，是服装c a d 发展的新方向。根据服装量身定做的新颖思路，目前 国内外已经开发出一些服装m t m 系统。 德国a s s y s t 的度身打板a s s y m t m 功能”i 可将专卖店获得的客，1 尺寸通过n t e m e t 传 输到生产工厂，然后自动生成符合客户需求的纸样，衬罩和粘合衬的纸样也同时自动产生， 并1 4 自动生成排料单，可直接用于生产f 图12 ) 。 丽霎 二；! ：需蕈庭耋鍪l 美嗣g e r b e r 的m t m 系统则更像是其二维系统a c c u m a r k 的自i 端，顾客把自己的尺 8 浙江理l ：人学硕十学侍论文 寸填八统一的表格，由m t m 转化数据格式，输入a c c u m a r k 中经过批处理，得到用于 生产的衣片，制作成适于个体的服装。这套系统用于美围空军男女制服的制作中，大大提 高了相同款式个性化尺寸服裟的制作效牢，每天可以制作数百个样板，如果靠手t 是根本 无法做到的。新问世的g e r b e r a p d s3 d 系统”r 图13 1 可以通过输入人体特征尺寸来调节 生成个性化的人台，可从服装库中调出固定款式着装，同时可以在三维服装造型和二维纸 样上局部修改，将二维和二维技术结合起柬实现个性化服装的设计和制作，但是有些部位 比如西装的刀背等处无法修改。 挂i1 3 美国g e r b e r a p d s - $ d 系统 目前，国内投入使用的服装m t m 系统大都局限于二维服装c a d 技术，极个别的系 统引入三维技术，但还很不完善，特别在引入三维测量、设计和动画方面才刚起步，无法 很好的发挥出二维和三维技术相辅相成的完整设计过程的优势。这固然与三维技术存在较 多高难度的技术问题有待解决有关，但这也将是m t m 系统发展的内在要求和必然趋势。 由此可见，我国现有的服装m t m 系统还很不完善，与理想的系统相比还相距甚远。 国外的服装应用系统往往在技术上占很多优势，特别是在三维c a d 技术方面，国内与国 外相比还存在着较大的差距。在m t m 系统研制方面，圃外也已经先行了一步。一般情况 下，国外一套基本配置的系统价格为国内同类配置的3 倍左右l ，系统界面又通常为英文 版，价格昂贵而不实用。为此，打造国内服装行业的m t m 系统已经追在眉睫，且具有非 常重要的经济利益。 1 3 研究目的和意义 随着全球市场竞争的不断加剧和信息技术的不断发展，传统的服装量身定做模式存在 着许多局限性。一方面是较大的服装企业不愿意从事这些零零碎碎的加工业务而小规模 的服装店铺不具备先进的设备和技术，无法生产出商品质的服装。另一方面是传统的服装 浙江理工大学硕十学位论文 量身定做只能为本地区的某一个小范围内提供服务，异地接单加工，速度慢且沟通不方便， 这些因素都影响了成衣定制业务向高层次和大规模的方向发展。 1 3 1 研究目的 ( 1 ) 满足客户个性化的需求，以及服装合体性的高要求。期望该体型识别方法可以模 拟专家评判标准，使服装生产企业在服装设计专家的指导下，确定目标用户群体的体型特 征，利用体型分析的结果指导服装生产，并针对不同目标用户群体的特征进行实时、动态 的分析。 ( 2 ) 全球化、网络化和虚拟化已成为现代社会发展的特征，也是增强企业竞争力的重 要方法之一。为解决现代服装企业生存和发展的难题，为了适应社会发展的要求，服装行 业也要求加快数字化、信息化的步伐，提高服装行业的科技含量。因此，期望建立基于w e b 的三维女子体型识别和个性化样板生成系统，以满足服装制造业以个性化、高质量、低成 本为特点的市场快速反应需求。 1 3 2 研究意义 根据研究目的，本课题具有以下几点意义： ( 1 ) 通过对江浙地区青年女体三维数据的采集，建立该类群体的净体尺寸数据库，并 根据体型尺寸和体表特征与服装制作的关系等综合因素，构造一个适合于女性体型评价的 体系。该体系日后可建立针对不同的服装款式要求，自动挑选出最适合的体型类别及其相 关数据。为国家相应技术部门进行全国范围内人体计量，达到根据女体个性特征、实现服 装基本款到个性服装自动生成这一目标提供基础性的研究。 ( 2 ) 网络化女子体型识别作为一种新型的服装定制方法，目前已成为国内外服装行业 的一个研究重点，其本质和核心就是为客户提供专业化、多样化、实用性、开放性的服务 平台，使企业更快实现全球化经营，全天候运作，使企业更好满足消费者的个性化需求。 基于网络的体型识别系统的研究是一个渐进的过程，是一个不断优化的过程。今后，可以 继续建立动态的更大容量的数据库，进一步完善和扩充基于规则的知识库，在更多过程和 更大范围实现智能化，逐步实现网络化服装的定制系统，真正实现网络上的“量体裁衣 。 ( 3 ) 我国的服装二维c a d 技术水平，特别是软件开发水平与发达国家已经并驾齐驱。 许多基于该技术的商业化产品软件已经应用于服装设计和生产，大大缩短了服装产品的开 发周期。但是国内现在应用的服装二维c a d 技术还存在着一些弊端。【5 1j 例如，不能很好地 在网络上进行传输、无法满足个性化设计要求、脱离人体三维主体造型。因此，近年来国 内外在网络服装计算机辅助设计、三维服装c a d 、服装虚拟产品设计、超维服装c a d 以及 它们设计的基础三维人体测量技术等方面进行研制开发和应用研究。【l l 为此，本研究 l o 浙江理r 大学硕十学位论文 通过建立从三维人体测量，到女子体型特征分类，最后到个性化服装样板自动生成这一套 网络系统，可以为服装数字化领域提供前期技术性的研究。 1 4 研究内容概述 本课题隶属于杭州市科技局- 2 0 0 7 杭州市重大科技创新项目：服装m c 关键技术研 究及应用，以及杭州市科技局产学研项目：基于三维测量的杭州女装人体数据库的建立及 应用。本文主要对人体体型分析进行研究，以建立面向人体体型识别的系统为目标，对人 体体型分析方法，三维人体建模，二维纸样生成和w e b 系统的设计等问题进行了深入的研 究。 1 4 1 主要工作 ( 1 ) 利用实验采集的江浙地区女体测量样本数据，以及我校与杭州海伦服饰有限公司 合作采集的女体测量样本数据对本文所设计的体型分析，系统的可行性和实用性进行检 验。并在服装设计专家的参与下，对体型分析的结果进行验证。 ( 2 ) 提出将一种智能机器学习方法s v m ( s u p p o r tv e c t o rm a c h i n e ) 支持