人体参数化缩放模型的研究

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三维人体参数化缩放模型的建立是几种人体模型的制作方法中比较高级的阶段。三维人体参数化模型涉及到人体工程学中的人体数据提取、B样条曲线的修正、参数化控制样条曲线、人体模型的建立和修改。近年来很多国家对人体模型很重视。很多已发表的涉及到这个领域的文章受到国家和地方政府的项目支持,比如863计划、国家自然科学基金、一些省级自然科学基金等。它对国防工业和奥运会运动服制作等领域意义重大。服装工业也可以借此掌握数据优势,引入新的理念进一步提高制作质量,为赶超世界名牌奠定基础。   本文首先从三维人体扫描模型中提取相关人体数据,基于人体工程学,得到能够反映人体特征曲线的相关数据,删除了其中多余的、不具代表性的数据。然后对数据进行加工,根据一定的标准定位各个人体参数,比如说肩高、胸高、跨高、膝高。以及参数间的关系,比如肩高和身高的关系,以及肩围和胸围的关系。亦即各个人体主要截面高度与身高的关系,以及人体主要截面围长和胸围长的关系。然后对模型进行分层、对称化处理,以及在各个层面上对截面曲线进行加工,找到解决在处理过程中遇到的问题的方案。本文分析了不同的数学加工方法对截面曲线形成的影响,提出了采用3阶Hermite拟合法对人体平面曲线进行快速拟合。拟合的对象不止是水平方向的截面曲线,也有横跨不同截面的纵向曲线拟合。由于人体结构的复杂性,需要采用参考轴变换法来提供一个合适的拟合环境。最后,基于前面收集的人体三维点云数据和定义的参数,实现模型的三维参数化缩放性能。参数化的模型的主要优势在于用关键的几个参数控制整个模型的缩放。既可以在垂直方向上变化,即身高的变化,也支持水平方向上的变化,即胖瘦的变化。它支持不同身高,一定程度内胖瘦变化。总的功能在于用最简单的方法实现了人体立体模型,从一个人体模型数据中可以得到一组人体模型。  
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