论文部分内容阅读
来自于三维扫描仪或者三维服装CAD软件的三维服装模型已经得到了越来越多的应用,如在线试衣,合身性评价等。由于三维服装模型的数据量往往超出了在线浏览所需的数据量,为减小三维服装模型的数据量,常采用三维模型的简化算法,而三维模型的简化不可避免带来模型视觉效果的损失。前人的研究大多集中于简化算法的速度、简度和精度方法,鲜有讨论简化程度与三维模型视觉效果关系,而视觉效果是最直观也是用户最关心的三维服装模型属性,因此有必要研究三维服装模型数据量和其视觉效果之间的关系并找到既能表达出服装形态细节,及数据量最少的最佳分辨率。首先,选取一定量具有代表性的日常穿着服装,采用带有圆形导轨的支架作为支撑的Kinect相机扫描获取三维服装的原始模型;其次,建立几何差异及曲率分布两个视觉效果评价指标对简化算法处理过的三维服装模型进行视觉效果评价,分析视觉效果与简化程度的关系,从而得出三维服装模型最佳分辨率。其中,三维服装模型分为三角形模型和点云模型,其对应的简化算法分别为基于QEM(QuadricError Metric,二次误差测度)边折叠简化算法和基于傅里叶理论的重采样方法。最后,设计主观视觉效果评价实验,对最佳三维服装模型分辨率进行三维模型视觉效果的主观评价,验证该分辨率是否处于人眼可接受的范围。经上述研究过程,本文得出的结论如下。基于几何差异与曲率分析的视觉效果评价,对大多数三维服装三角形模型和点云模型而言,简化其90%的数据量不会明显影响其视觉效果;最佳分辨率服装模型与原始模型相比能大大降低CPU的占用率;三维服装三角形模型的面积与最佳三角形个数间的关系可用经验公式y=1981x+20090表示,其中y为三维服装模型的三角形数(个),x为三维服装的表面面积(m2);三维服装点云模型的最佳点云密度约为8195个点/m2;简化比例小于90%时,三维模型的视觉效果变化不明显,简化比例大于90%时,三维模型视觉效果急剧下降。三维服装三角形模型随着简化程度加深,几何差异和曲率分布呈现一致的变化规律,而点云模型变化规律一致性不高。综上所述,本文研究为三维服装模型的展示提供了理论基础,在服装模型的展示时可使用简化方法简化其三角形个数或点云个数的90%,从而大大加快三维服装模型的实时浏览速度。同时最佳三角形个数经验公式和最佳点云密度也为三维服装的扫描提供了理论支持,根据被扫描服装的面积可大致计算出服装模型所需的三角形个数或点云个数,从而调节扫描精度,提高扫描资源的利用率,降低扫描时间,提高扫描效率。