基于平均体模型的标准中间体人台研究

【摘要】人台是立体裁剪最主要的工具和载体,同时在服装的生产检验和服装评价中也发挥着重要的作用,可以说人台的标准与否直接影响服装的合体性。本文是基于课题组前期开发的虚拟人体平均体求取系统,运用一定的建模方法,在MATLAB环境下编写程序,开发出了标准中间体求取系统。以下是相关的建模方法和系统开发过程：(1)在虚拟人体平均体求取系统下,对所有样本人体提取特征部位尺寸,统计出相关的矩阵,在MATLAB环境下,对所有样本的特征部位进行回归分析,获得各特征部位与身高、胸围的线性关系,求得各特征部位的标准中间体的尺寸。特征部位包括颈围、肩围、腋围、胸围、下胸围、腰围、臀围、胯围、颈高、肩高、腋围高、胸高、下胸高、腰高、臀高、胯围高。(2)形状因子调整是通过引入形状因子r来建立人体数据点与特征尺寸之间的数学模型。采用最小二乘法可以求得特征围度所有点的形状因子r,通过对平均体模型相应部位数据点给定相应的增量来实现特征围度的调整。对于中间层的调整,采用距其最近的特征部位的点的调整量(就近原则)。高度方向上根据几个关键的控制部位数值对相应的各层间隔进行缩放。(3)本文建立一种缩放模型,以平均体的特征围度C为模板,根据求得的标准中间体的特征围度C’,求得调节比例C’/C,对截面上的各个控制点的径向坐标进行相应地调节(根据合分比定理)；中间层,根据其它层人体截面尺寸与特征部位截面成线性关系,采用三次样条差值求得。高度方向上与形状因子调整相同。(4)本文通过对曲面建模的原理进行分析,确定采用非均匀有理B样条(NURBS)曲面建模技术构建标准中间体模型。首先对以上得到的标准中间体点云模型,按逆时针的方向对分层数据进行排序,然后采用NURBS曲线对排完序的每一层数据进行拟合,分别建立NURBS曲线模型。根据每层的NURBS曲线反求出50个控制点,在获得U向和V向的控制点后,最后采用NURBS曲面建立标准中间体模型。在MATLAB环境下,安装NURBS工具箱,可准确而方便地实现了曲面建模,最终得到标准中间体模型。(5)在MATLAB下,从量化的角度,对以上两种方法获得的两个标准中间体模型与平均体模型做比较,得到两模型的精度。本文中精度的表示指标是RMSE和R-squareo在实验数据下,形状因子调整得到的标准中间体模型为最优模型。(6)对于开发出来的标准中间体系统,录入新的人体数据,得到新的标准中间体人台。最终本文得到了效果令人满意的标准中间体模型,验证了该标准中间体人台求取系统的可应用性。本文开发的标准中间体求取系统,在课题组前期平均体系统的基础上,可实现特征部位的标准值的求取功能；选择形状因子调整和缩放模型调整,得到标准中间体点云模型的功能；通过NURBS曲面拟合得到曲面模型及模型仿真；此外该系统可实现精度分析、截面提取、标准体对比、标准体与平均体对比等功能。该系统可以较快速准确地得到标准中间体人台,这对于制作反映真实人体的服装用标准工业人台,虚拟参数化人台,以及服装电子商务中的虚拟试衣有着积极地促进作用。根据样本数据得到的标准中间体人台对于现存标准人台的补充和修正具有一定的参考意义,为服装生产合体性提供依据,对服装行业和企业具有重要的意义。
【作者】水翠翠；
【导师】杨子田；徐则勤；
【作者基本信息】东华大学，纺织工程（专业学位），2014，硕士
【副题名】建模方法研究及系统开发
【关键词】标准中间体；形状因子；缩放模型；NURBS曲面；人台；

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