三维建模与服装
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利用Blender进行角色动画的服装与着装编辑Blender 是一款功能强大的三维建模和动画软件,不仅在影视和游戏行业被广泛使用,也在动画爱好者和设计师中受到热爱。
本文将介绍如何利用 Blender 进行角色动画的服装与着装编辑。
首先,我们需要导入角色模型。
你可以从互联网上下载角色模型,或者自己创建一个。
导入模型后,我们可以开始进行服装与着装的编辑。
Blender 提供了丰富的工具和功能来帮助我们进行服装与着装编辑。
首先,我们可以使用 Blender 的材质和纹理功能来添加服装的颜色和纹理。
在材质选项卡中,我们可以选择合适的材质属性,并为服装设置颜色和纹理。
你可以选择预设的材质或者创建自己的材质,根据需要调整材质的参数。
接下来,我们需要给角色添加服装。
在 Blender 中,我们可以使用Cloth 模拟器来模拟和编辑服装。
首先,我们需要将角色的表面分成多个部分,每个部分对应一个服装物体。
你可以使用刀具工具或者自动切割工具来完成这一步骤。
然后,我们可以选择每个部分,点击 "Add Cloth" 按钮来添加服装物体。
在 Cloth 选项卡中,我们可以设置服装的物理属性,例如弹性、摩擦力等。
调整这些参数可以让服装以更加逼真的方式与角色交互。
编辑完服装后,我们可以进行动画编辑。
在 Blender 中,我们可以使用骨骼系统来为角色添加动画。
首先,我们需要为角色添加骨骼和控制器。
你可以使用自动骨骼生成工具或者手动创建骨骼。
然后,我们可以使用关键帧动画的方式来为角色添加动画。
通过设置关键帧,我们可以在不同的时间点上调整骨骼的姿势,从而实现角色的动画效果。
为了让服装与角色的动画更加逼真,我们可以使用 Cloth 模拟器来模拟服装的动态效果。
在动画编辑模式下,我们可以选择服装物体,并在 Cloth 选项卡中启用模拟器。
通过设置初始位置和初始速度,我们可以模拟服装在不同动作下的运动效果。
在完成动画编辑后,我们可以渲染角色动画。
·41·人文科技3D 虚拟仿真技术在服装设计中的应用研究张晶暄(常州纺织服装职业技术学院,江苏…常州…213164)摘 要:随着服装行业的发展,人们对服装穿着的理念也在不断更新,这也对服装设计提出了新的要求。
本文结合服装3D 虚拟仿真软件的作用,从服装色彩、服装面料、服装结构、服装制作、服装试衣等角度论述此类软件对服装设计起到的积极作用,分析3D 虚拟仿真软件的发展前景,以解决服装设计从二维转化为三维成本高、流程长的问题。
关键词:3D 虚拟仿真;服装设计;设计辅助社会的进步决定了当代人们的生活逐渐向简单、舒适和便利的方向发展,这样的观念对服装的发展也提出了新的要求。
传统的服装产业虽仍然占有主导地位,然而科技的发展、数字媒体的普及化使得服装无论在生产还是生活上都有一定的进步。
服装3D 虚拟仿真技术也因时代的潮流逐渐进入人们的视野。
1…服装3D 虚拟仿真技术的概述服装3D 虚拟仿真技术是结合3D 人体、服装制版、服装面料等因素,从平面到立体,从静态到动态,多角度展示服装的一种技术手段。
该技术依托人体的数据,并用3D 建模模拟实际人体动态。
使用Photoshop、Illustrator 或服装CAD 等软件,可以将服装样板、服装配饰、服装面料和服装花纹导入CLO3D 这样的服装3D 软件中。
同时,3D 虚拟软件也可以做到样片平面修改,样片缝纫,样片归拔,贴图,面料大小、方向、质感等的调整,以保证3D 模拟的真实准确性。
目前,国内对3D 虚拟仿真技术的应用尚处于初级阶段,国外瑞士日内瓦大学创建的VLNET 系统、美国格伯公司研发的V-Stitcher 系统则走在3D 虚拟仿真软件技术发展的前沿。
考虑到3D 虚拟试衣功能的便利性,结合企业降低成本的市场需求,诸如此类的3D 软件技术在服装设计界开始流行起来。
2…3D 虚拟仿真技术对服装设计的辅助作用服装设计包含图稿绘画、制版、工艺制作,最后成衣试穿这些环节的完整流程。
三维人体建模技术在服装设计中的应用有哪些?一、体型匹配与定制通过三维人体建模技术,可以精确获取人体各个部位的尺寸和曲线,实现对不同体型和身材特点的准确把握。
设计师可以根据用户的具体尺寸进行服装设计,确保服装与人体完美契合。
同时,三维人体建模技术还可以实现个性化定制,根据用户的个人喜好和需求,定制出独一无二的服装。
二、试衣体验与效果展示传统的试衣过程需要用户亲自穿上服装,而三维人体建模技术可以在虚拟环境中实现试衣体验。
设计师可以将服装模型投射到用户的三维人体模型上,实现虚拟试衣。
用户可以通过更换不同款式的服装、调整尺寸和颜色等方式,获取真实感的试衣体验。
同时,三维模型还可以用于展示服装效果,通过动态效果展示服装的剪裁、流线和细节等,使用户更好地了解服装的设计和效果。
三、快速设计与样衣制作传统的服装设计和制作过程需要耗费大量时间和资源,而三维人体建模技术可以大大加快设计和制作的速度。
设计师可以通过三维软件快速绘制服装的样式和图案,减少了手工绘制和修改的时间成本。
同时,三维模型还可以直接用于样衣的制作,省去了传统手工制作样衣的过程,提高了制作效率。
四、数字化存档与文档共享传统的服装设计资料和制作工艺都是以纸质形式存在,容易破损和丢失。
而三维人体建模技术可以将设计资料和工艺流程以数字化形式存储,方便管理和共享。
设计师可以将设计稿和模型保存在计算机中,随时查看和修改。
制作工艺也可以以数字化形式保存,便于生产车间的参考和操作。
总结:三维人体建模技术在服装设计中的应用是多种多样的,从体型匹配与定制到试衣体验与效果展示,再到快速设计与样衣制作,以及数字化存档与文档共享,都为服装设计行业带来了巨大的改变和便利。
随着技术的不断发展和进步,相信三维人体建模技术在服装设计领域的应用会越来越广泛,为人们带来更加个性化和高效的服装体验。
服装三维数字化技术研究服装三维数字化技术是将传统的服装设计与现代数字技术相结合的一种新兴技术,其流程包括3D建模、样衣制作、虚拟试穿、生产排版等环节。
随着新兴科技的不断发展和推广,服装三维数字化技术在服装行业的应用越来越广泛。
一、服装三维数字化技术的发展历程服装三维数字化技术是由三维建模技术、虚拟现实技术和智能制造技术相结合形成的。
早期的服装设计是全由手工完成,不仅费时费力,而且精度难以保证。
后来随着计算机技术的发展,出现了二维制图软件,其设计精度有了相应提升。
到了20世纪80年代,雏形的三维 CAD 软件开始出现,这就意味着服装三维数字化技术的雏形开始形成。
到了21世纪,数码时代的到来让服装三维数字化技术得到了突破式的发展,其应用范围也越来越广泛。
二、服装三维数字化技术的优势1. 设计时间缩短。
传统的服装设计是由设计师徒手绘制,设计完成后需要制作试衣样,整个过程耗时长。
而三维建模技术可以在电脑上进行,一旦设计完成,可以很快得出样衣的效果,大大节省了制作试衣样的时间。
2. 生产效率提高。
之前的工艺方式多为手工制作,其制作难度和效率都相对较低。
而现在采用了三维数字化技术,样衣直接在电脑上完成,可以做到很严格的一尺一寸制作,减少了前期的摸索和调整,从而大幅提高生产效率。
3. 产品精度提高。
由于采用了先进的3D技术,我们能够得到精确的3D模型和物理精度,极大程度保证了产品的准确度和质量。
三、服装三维数字化技术在各个方向的应用1. 服装设计。
三维数字化技术能够直接绘制出设计师所需的效果图,可以快速制作样衣,准确体现出服装的细节和造型,从而实现快速高效的服装设计。
2. 虚拟试穿。
在三维数字化技术的帮助下,我们可以对服装进行虚拟试穿。
设计师可以通过虚拟化设计、尺码标准化等方式,确定服装样式是否适合人体工学,从而避免了对人体试穿带来的不便。
3. 生产排版。
在生产产线中,三维数字化技术可以帮助实现实际规格和数字化排版,更好的控制企业的生产效率和质量,避免了因为人为原因带来的生产误差。
数字媒体技术在服装设计中的应用研究数字媒体技术的快速发展和广泛应用已经渗透到了各个行业,服装设计行业也不例外。
数字媒体技术通过创新的方式改变了传统的服装设计过程,使其更加高效、准确和创造性。
本文将探讨数字媒体技术在服装设计中的应用以及对行业的影响。
一、数字媒体技术在服装设计创意过程中的应用1. 三维建模和可视化数字媒体技术可以通过三维建模和可视化技术帮助设计师更好地表达和展示他们的创意。
传统的手绘草图可以通过数字媒体技术转换为真实的三维模型,设计师可以在模型上进行实时修改和调整,实现更精确的设计目标。
这种技术可以大大提高设计效率,并减少后期修改的时间和成本。
2. 虚拟试衣与身体扫描技术传统的试衣过程需要大量的时间和人力成本,而数字媒体技术可以通过虚拟试衣和身体扫描技术解决这个问题。
通过虚拟试衣软件,消费者可以在虚拟平台上模拟试穿服装,根据个人需求进行调整和修改。
身体扫描技术可以精确获取消费者的身体数据,设计师可以根据这些数据进行个性化定制,提供更贴合消费者需求的服装设计。
3. 数字印花和纺织工艺创新数字媒体技术在纺织工艺方面也起到了重要的作用。
数字印花技术可以将复杂的图案设计转化为电脑文件,通过数字印花机器实现对面料的直接喷墨,不仅可以大幅缩短生产时间,还可以实现个性化定制。
此外,数字媒体技术还可以通过纺织模拟软件模拟不同纺织工艺的效果,帮助设计师更好地选择和应用纺织技术,创作出更具创新性和艺术性的服装作品。
二、数字媒体技术在服装设计生产过程中的应用1. 制图和规格标注传统的制图和规格标注往往需要手工完成,容易出现疏漏和错误。
而数字媒体技术可以通过制图软件和规格标注工具实现自动化制图和标注,提高制图和样衣生产的精度和准确性。
设计师可以通过这些工具快速绘制出服装图形和样衣规格,减少人为误差,提高生产效率。
2. 面料和配件管理数字媒体技术可以通过面料和配件管理软件实现对供应链的有效管理。
设计师可以通过这些软件筛选面料和配件供应商,进行样品和库存管理,提高生产和供应链的协调性。
3Dmax中的布料模拟技巧:如何制作逼真的服装引言:3Dmax是一款强大的三维建模和渲染软件,广泛应用于电影、游戏开发和广告等行业。
在服装设计领域中,如何制作逼真的服装模型是一个重要问题。
本文将介绍一些在3Dmax中制作逼真服装的技巧和步骤。
一、选取合适的服装模型:1. 根据设计需求,选择合适的服装模型作为基础。
可以使用现有的模型库,也可以通过建模的方式创建自己的服装模型。
二、创建服装模型的基本形状:1.在3Dmax中,使用Box或者Polygon工具创建基本形状,如上衣、裤子、裙子等。
2.根据服装的实际形状,调整基本形状的尺寸和比例,使其适应服装的需求。
三、添加布料模拟器:1.选择创建好的服装模型,点击菜单栏中的“Cloth”或者“Garment Maker”,将模型转换为可进行布料模拟的对象。
2.根据模型的形状和复杂程度,可以调整模拟器的设置,如重力、空气摩擦力等参数,以达到逼真的模拟效果。
四、调整布料的质感:1.在布料模拟器中,可以添加布料材质,改变其颜色和质地。
使用材质库中的布料材质或者自定义材质。
2.根据实际布料的质感,调整材质的反射、折射、纹理等属性,使其更贴近真实布料。
五、进行布料模拟:1.在3Dmax的时间轴中,选择适当的时间点,点击模拟按钮,开始进行布料的模拟。
可以通过调整时间轴上的帧数,改变布料的运动速度和弹性。
2.观察布料模拟的效果,根据需要调整模拟器的参数,使其更加真实。
六、完善服装细节:1.根据模型的形状和实际服装的细节,可以在布料模拟的基础上,添加一些必要的细节,如纽扣、线迹等。
2.使用3Dmax中的绘图工具或者导入图片进行贴图,增加服装的真实感。
七、渲染和输出:1.将完成的服装模型进行渲染,使用合适的光照和渲染器,使其更逼真。
2.选择合适的输出格式,如图片或者动画,保存和导出最终的模型。
结论:通过上述步骤和技巧,在3Dmax中制作逼真的服装模型是可行的。
通过合理设置布料模拟器和调整细节,可以使服装模型更加真实。
服装CAD软件的使用指南(二)引言概述在现代服装设计和生产中,计算机辅助设计(CAD)软件扮演着至关重要的角色。
本文是《服装CAD软件的使用指南(二)》的第二部分,旨在为服装设计师和制造商提供更详细和深入的内容。
本文将重点介绍五个关键方面的使用指南,包括3D建模、纺织品设计、生产排程、虚拟样板和文件管理。
正文内容1. 3D建模1.1 利用CAD软件进行服装的三维建模,以实现更真实和准确的设计效果。
1.2 使用各种工具和技术来构建服装的三维模型,如曲线和表面设计、3D立体织物效果等。
1.3 将设计与现实世界的服装样品进行对比,以确保在生产过程中的准确性和可行性。
1.4 进行面向客户的展示,让客户更好地理解设计和样式。
2. 纺织品设计2.1 利用CAD软件来设计和模拟纺织品的图案、颜色和纹理。
2.2 通过与服装设计相结合,为服装添加独特的纹理和图案。
2.3 在CAD软件中定制纺织品的重复图案,以适应不同尺寸和样式的服装设计。
2.4 进行纺织品样品的虚拟试验,以评估图案和颜色的视觉效果和可行性。
3. 生产排程3.1 利用CAD软件来实现对服装生产过程的计划和控制。
3.2 创建生产时间表和进度,以确保服装的准时交付。
3.3 管理原材料和资源的需求,并在生产开展之前进行优化和分配。
3.4 跟踪生产过程中的进展和问题,并及时调整和协调。
4. 虚拟样板4.1 利用CAD软件创建虚拟服装样板,以替代传统的样品制作。
4.2 在虚拟样板中展示服装的不同款式、颜色和材质。
4.3 进行虚拟试穿和调整,以验证设计的合适度和舒适度。
4.4 通过虚拟样板加速设计和开发过程,减少制作样品的时间和成本。
5. 文件管理5.1 利用CAD软件来管理和组织服装设计和制造过程中的各种文件和文档。
5.2 建立文件目录和档案,以便快速查找和访问所需的信息。
5.3 实现文件的版本控制和共享,以确保团队协作的高效性和一致性。
5.4 将文件存档和备份,以防止数据丢失和安全问题。
一、教学目标1. 让学生了解服装建模的基本概念和流程。
2. 培养学生运用3D建模软件进行服装设计的能力。
3. 提高学生的审美能力和创意思维。
4. 使学生掌握服装建模的基本技巧,为后续服装设计课程打下基础。
二、教学内容1. 服装建模的基本概念2. 3D建模软件介绍(如:Maya、3ds Max、ZBrush等)3. 服装设计的基本原则4. 服装建模的流程5. 服装细节处理技巧6. 服装材质与纹理的应用7. 服装渲染与输出三、教学过程1. 导入新课- 以实际案例引入,让学生了解服装建模的应用领域。
- 提出问题,激发学生的学习兴趣。
2. 理论讲解- 讲解服装建模的基本概念、流程和设计原则。
- 介绍常用的3D建模软件及其特点。
3. 实践操作- 学生分组,每组选择一个服装款式进行建模。
- 教师演示服装建模的基本步骤,包括:a. 创建基础模型b. 添加细节c. 调整模型比例d. 应用材质与纹理e. 渲染与输出4. 交流与讨论- 学生展示自己的作品,互相评价并提出改进意见。
- 教师点评,总结本次课程的重点和难点。
5. 课后作业- 学生根据所学知识,完成一个完整的服装建模作品。
- 提交作品,教师进行批改和点评。
四、教学评价1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的表现,如提问、回答问题、参与讨论等。
2. 实践操作能力:评估学生在实践操作中的熟练程度和作品质量。
3. 创意思维:观察学生在设计过程中的创意表现,如款式、细节处理等。
4. 课后作业完成情况:检查学生课后作业的质量和完成度。
五、教学资源1. 教学课件:包括服装建模的基本概念、流程、技巧等。
2. 实际案例:展示优秀服装建模作品,供学生参考。
3. 3D建模软件:提供学生使用的3D建模软件,如Maya、3ds Max、ZBrush等。
4. 教学视频:讲解服装建模的基本步骤和技巧。
通过以上教学设计方案,旨在帮助学生掌握服装建模的基本技能,提高他们的审美能力和创意思维,为今后的服装设计课程打下坚实的基础。
3Dmax中的布料与衣物模拟:制作逼真的服装效果3Dmax是一款功能强大的三维建模和渲染软件,其中的布料与衣物模拟功能可以帮助用户制作逼真的服装效果。
下面将详细介绍使用3Dmax进行布料与衣物模拟的步骤。
1. 导入人体模型首先,在3Dmax中导入一个人体模型作为服装的穿戴对象。
可以选择使用现有的人体模型,也可以自己建模。
将模型导入后,可以对其进行调整,使得其符合所需服装的形状和尺寸。
2. 创建布料模型接下来,需要创建一个布料模型来模拟服装的外观。
可以使用3Dmax中的建模工具,例如创建平面或者多边形,来构建布料的基本形状。
根据所需的服装风格和效果进行调整,例如添加褶皱、纹理等。
3. 添加物理属性在3Dmax中,可以为模型添加物理属性,以实现逼真的布料模拟效果。
在布料模型上选择“布料”功能,并将其与人体模型连接起来。
调整布料模型各个部分的松紧度、摩擦力等参数,以模拟真实布料的性质。
4. 添加碰撞体为了使得布料与人体模型能够相互交互,需要为人体模型添加碰撞体。
在3Dmax中,可以选择使用简单的几何体,例如球体或者盒子,来表示人体的碰撞体。
将碰撞体与人体模型连接起来,并调整其大小和位置,使得其与人体的表面能够完美贴合。
5. 设置布料动画接下来,需要为布料模型添加动画效果,使其能够与人体模型的动作相一致。
在3Dmax中,可以使用关键帧动画或者动力学模拟来实现布料的运动效果。
可以通过骨骼绑定和权重调整,将布料模型的骨骼与人体模型的骨骼进行绑定,使得布料能够随着人体的动作而变化。
6. 渲染和调整布料与衣物模拟完成后,可以进行渲染以获得最终的效果。
在3Dmax中,可以选择不同的渲染模式和设置,以获得所需的光照、阴影和材质效果。
同时,也可以对布料模拟的参数进行微调,以达到更加逼真的效果。
通过以上步骤,使用3Dmax进行布料与衣物模拟并制作出逼真的服装效果。
在实际操作中,可能需要不断尝试和调整各个参数,以达到最佳效果。
3Dmax布料和服装建模技巧3Dmax 布料和服装建模技巧在3D建模领域中,布料和服装建模是一项重要且常见的技术。
无论是电影特效,电子游戏,还是虚拟现实应用,布料和服装的真实感表现都对最终效果起着至关重要的作用。
下面,将详细介绍几种常用的3Dmax布料和服装建模技巧。
步骤一:创建基本模型1. 在3Dmax中打开一个新场景,点击“创建”面板,选择“线框”图标,创建一个基本的人体模型。
2. 注意保持模型的整体比例和比例尺,确保细节建模的准确性。
步骤二:调整布料的形状1. 选择人体模型,进入修改模式,开启“EditPoly”功能。
2. 使用“推拉”、“推拉定形”、“放样”等工具,将人体模型的表面进行平滑和改变形状,以适应不同种类的布料。
步骤三:添加细节1. 使用“涂鸦”或“轮廓”工具,为模型的表面添加细节,如褶皱和纹理等。
2. 注意细节的真实感和比例,使其与真实世界中的布料相似。
步骤四:调整布料的材质1. 在“材质编辑器”中,选择合适的布料纹理和材质。
2. 调整光照、反射和折射等属性,使布料看起来更真实。
步骤五:布料模拟1. 在3Dmax中,使用“布料”模拟器,对模型进行布料仿真。
2. 设置合适的布料参数,如弹性、重力和空气阻力等,使仿真效果更加真实。
步骤六:服装建模1. 在基本模型的基础上,使用“布料片段工具”、“追踪线”等技术,逐步将布料片段连接起来,以建模整件服装。
2. 注意保持服装的比例和均衡感,使其看起来更加逼真。
步骤七:装饰和细节1. 使用“多边形建模”和“细分曲面建模”等技术,添加装饰物和细节,如扣子、拉链、补丁等。
2. 调整细节的位置、旋转和缩放,使其与模型整体相协调。
步骤八:动态模拟1. 如果需要对服装进行动作模拟,可以使用3Dmax中的动态模拟器,如“布料”、“皮肤”等。
2. 设置合适的刚体属性、碰撞体和关节等参数,使服装在运动中保持自然和真实的形态。
总结:以上为一般的3Dmax布料和服装建模技巧步骤,实际操作中还可以根据具体需求进行相应的调整和改进。
计算机仿真建模期末论文题目:三维人体与服装仿真建模技术综述班级:机自122班姓名:郭晓学号:2012 0031 4216三维人体与服装仿真建模技术综述计算机动画一直是人们研究的热点,其中最为重要的是是人体造型和动画,随着服装业的发展和消费飞着对服装的合体度,舒适度的要求的提高,市场对三维服装CAD的需求也大幅增加,三维服装的网上定制,虚拟试衣等功能都离不开三维人体。
智能化三维化的服装CAD开发已经成为当今服装界的主流[1]。
而人体建模技术发展至今已经出现了大量的实现方法,随着科技的发展,人类认识进步,对动画的仿真性要求越来越高,这样一些传统的建模方法开始暴露出局限性。
目前使用的三维人体建模技术主要有线框模型,体模型,曲面模型[2]。
本文简单分析三个方法,并比较优缺点,以达到继承经典,不断完善传统建模方法,拓宽新的三维人体建模技术的思维。
一、曲面模型曲面建模技术, 从 POSER 软件中提出三维人体数据点的 OBJ 文件, 通过提出一种新的三角刨分算法对数据点进行优化, 利用 VC++ 和 OpenGL 建立三维人体仿真模型[3]。
1.。
三维人体数据的提取和处理.首先提取三维数据。
要进行三维人体建模就必须得到人体的三维数据。
人体的三维数据一般是通过三维人体自动扫描测量设备获得。
但其所测的结果没有排除人体着装的影响,与服装业对人体测量的要求以及CAD/CAM技术的要求仍有一段差距,另外人体自动扫描设备,如德国的VITUS人体扫描仪,价格十分昂贵,不太适合目前中国大部分中小服装企业。
[4]三维人体建模软件目前在中国有很大的市场。
POSER是美国Curious Labs 开发的三维人体图像和动画软件。
是迄今使用范围最广的人体造型软件。
该软件提供了大量现成的人体模型,同时可以调整四肢和身体的尺寸比例。
另外该软件提供了多种格式的数据输出,如DXF,OBJ,3DS,BMP等,可以使其中的人体数据很方便的与其他软件进行交互[5]。
曲面模型所建的三维人体模型是以 POSER 数据库中的女性人体为模板, 选取男性人体模块转化为 OBJ 文件格式输出。
直接导出的 OBJ 文件并不适于直接构建三维模型, 要经过适当的处理才能使用。
曲面模型采用 VC++6.0 的标准模板库技术和动态数组技术将 OBJ 文件中的数据进行压缩处理, 去除掉以vt,vn,u sen tl,m tllib 为关键字的字符串, 只保留文件中以 v 为关键字的数据。
采用::std::deque<>容器模板类生成的对象来管理动态数组, 用其中的pushback,insert,sort 等函数对保留的数据进行选择排序处理。
经过处理后的人体数据, 包含了全部的有用信息, 为接下来的人体建模提供了数据支持[6] 。
.然后要对三维数据优化处理。
Delaunay 三角剖分算法是一种常用的算法, 它的特点是剖分结果的每个三角形都尽量接近等边三角形[7] 。
三维散乱点集 Delaunay 三角曲面剖分在 CAGD/CAD、反求工程等方面有着十分广泛的应用。
故本系统采用 Delaunay 三角剖分法来处理从 Poser 中导出的人台曲面的顶点, 将他们按小三角平面行进重建。
以下是Delaunay 算法的实现步骤[8]。
步骤 l: 建立点链表(NodeList), 负责管理平面上的点集 S。
建立三角形链表(Delaunay List), 负责记录所生成的三角形, 链上每一个结点记录了三角形 3 个顶点的索引号 : 建立点指针数组 (NodeArry), 负责录每一个点的指针。
建立点链表动态向内存申请 Node 类对象的存区域, 将其指针加入到 NodeList 和 NodeArry 中 , 从最内部的点开 , 直至将全部点都加入到链表中。
计算出三角形数 TriNum, 此时三角形号 num 赋零值[9]。
步骤 2: 创建第一个三角形。
(1)从点链表中取出第一个点 P1, 遍历点链表 NodeList, 计算相邻各点距离, 寻找最近的点 P2, 以 P1 P2 为基边用准则 4 找第三点 P3, 则 P1, P2, P3 为顶点的三角形。
将 P1, P2, P3 的索引号读入点三角形数组(Delaunay List)中。
(2)扩展初始边 P1P2。
(3)更新点 P1,点 P2,点 P3 的表边。
步骤 3: 循环扩展所有三角形[10]。
(1)取出当前的三角形 3 个顶点 P1,P2, P3 其中边P1P2 是不需扩展的边, P3P1 需要扩展。
(2)扩展边 P3P1。
(3)以 P3, P1 为基边用准则 4 找第四点 P4, 则 P1, P3, P4 为顶点的三角形。
将 P1, P3, P4 的索引号读入点三角形数组 (Delaunay List)中。
(4)若 num<=TriNum, 返回步骤 2; 否则, 步骤 4。
步骤 4 算法结束。
此时三角形数组(Delaunay List)中保留了构成模型的所有三角形的 3 个顶点的索引号值[11]。
2.利用VC++和OpenGL 实现三维人体的建立OpenGL 是一种独立的图形硬件接口,具有高性能的交互式三维图形建模能力和跨平体性,是从事三维图形开发工作的必要工具[12].VC++是Windows 环境下功能最强大的编程工具, VC++中可以直接嵌入OpenGL 语句, 是OpenGL 天然的开发工具。
故本文利用VC++和OpenGL 实现三维人体的建立[13]。
①.建模步骤实现人体建模的过程中, 我们首先从OBJ 文件中读取人体各部件曲面的顶点信息, 将各个部件的信息以链表的形式储存起来, 然后遍历链表中的每一个节点, 使用Delaunay 三角剖分, 然后再求出各顶点的法向量。
最后利用OpenGL 强大的消隐、着色等三维显示和处理功能, 重建人体各部件的曲面。
这样, 遍历完整个链表, 将链表上的每个部件的曲面都显示出来, 就完成了整个人体的重建[14]。
②.生成人体模型的主要程序我们读入包含三维人体数据的OBJ 文件, 从文件中读出每个面所包含的三个顶点的坐标值, 通过函数glVertex3f()来绘制每一个小三角形面, 通过索引来将小三角形面进行连接, 生成三维人体网格, 并对每一个小三角形面进行光照处理[15]。
3.结论本文通过POSER 软件获取三维人体数据, 在VC++框架下, 利用OpenGL 技术, 采用多面体建模技术生成服装三维人体[16]。
在本文的基础上可以进一步进行人体与服装相关尺寸的提取, 也可以进行曲面拟合, 制作高真实性的三维人体, 为制作能够实现服装选购的网络化[17]。
三维试衣等功能的CAD 软件提供了一种快捷有效的解决方案[18]。
二.线框模型三维线框模型是计算机领域最早用来表示三维形体的模型. 建模前期,首先把人体分割成一些身体段和关节,然后将此信息转化成若干线段,用一些顶点和棱边数据来表示线段[19] . 由于只用折线来表示物体的线框模型过于粗糙,所以后来在模型中就采用曲线来表示物体[20]. 但是,如果直接用离散的点来表示曲线,需要的数据量过大,因此多采用二次曲线、Bezier 曲线和B 样条曲线等参数曲线法 ,这样,交叉使用直线段和曲线进行建立的模型更接近人体形状[21].线框模型的主要优点是结构简单,操作方便,可以产生任意视图,对硬件要求不高,在CPU 执行时间和存储方面开销很低[22]. 但这些构形方法所需信息很少,均涉及不到表面和实体的数据,建立的模型就像一个骨架,不能够逼真、形象地模拟人物. 具体表现在如下几个方面:1) 所有的棱和曲线全都显示出来,物体的真实形状需由人脑的解释才能理解,容易导致二义性;2) 当形状复杂时,棱线过多,会引起模糊理解;3) 轮廓线过于粗糙,缺少曲面,真实感较差,无法识别面与体;4) 不能消除隐藏线. 由于结构简单,有些运动不能表现[23].三.基于解剖学的物理模型多层次模型是最接近人体解剖结构的模型[24],通常使用骨架支撑中间层和皮肤层,中间层包含骨骼、肌肉、脂肪组织等,人体从内到外分成骨架、骨头、肌肉、脂肪和皮肤等几个层次,可分别采用不同的物体建模技术,如:骨头层可看成刚性物体,采用几何模型,皮肤层属于最外层,需要较多的真实性,可采用基于物理的模型。
多层次建模方法可构造出极具真实感的三维人体模型,但模型复杂度高,人体变形时计算量大[25]。
除以上几种典型而常用的建模方法外,还有棒状体建模和实体建模方法。
棒状体建模是最早出现的虚拟人体几何建模方法,人体表示为分段和关节组成的简单连接体,使用运动学模型来实现动画模拟,实现人体的大致动作。
实体模型使用简单的实体集合模拟身体的结构与形状,例如圆柱体、椭球体、球体等,然后采用隐表面的显示方法[26]。
四.总结语织物是一种非线性材料。
上述的技术在织物造型中或多或少存在着这样那样的缺点,同时,服装设计与制造、动画与可视化均需要一个运行速度快,且完美模拟织物性能的模型,所以理论上讲,混合技术可能会构造出能够兼顾多方面需要的模型。
三维服装模拟技术是一种综合运用多门学问的复杂技术,其中,既有大量的计算处理,又要结合服装设计的理论与实际。
目前,在三维服装模拟技术中,普遍存在着模型复杂、模拟效率低、忽略服装的结构特征与面料的结构特征等问题这些均是有待解决的问题。
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