服装CAD(GCAD)是应用于服装行业的一项信息化技术,对于提高服装行业的生产效率和产品质量,更有效地节约原料资源,缩短服装的生产和销售周期,降低生产成本等具有重大的现实意义。在服装CAD中,无论是二维结构设计还是三维效果设计,都涉及到曲线或曲面造型。不同的曲线或曲面构造,将直接影响到服装CAD软件的风格,而且所使用的曲线或者曲面是否合理,将直接关系到服装设计的质量与效果,因此对服装CAD中的曲线曲面造型研究具有重要的理论意义和应用价值。本论文对计算机图形学中的常用参数曲线、曲面造型方法及在计算机辅助服装设计中的应用进行了研究。主要内容如下:第一部分:分析了国内外三维服装CAD系统的研究现状及其发展趋势。第二部分:对服装CAD中的常用参数曲线、曲面造型方法进行介绍,并分析相关方法的优缺点。第三部分:对三次Bézier样条曲线、曲面构造及在服装CAD应用进行研究。经过计算和分析表明,三次Bézier样条曲线方法拼接效果好,可通过调节参数来修改线条形状,较好地解决了服装纸样设计过程中曲线与控制边相切的问题。接着将该方法推广到三维空间中,构造的三次Bézier样条曲面平滑光顺,整体造型效果好,还可根据设计需要局部调整,产生布料褶皱等效果,对三维服装设计造型十分有用。第四部分:对三维服装模型的非真实感绘制进行研究。首先介绍三角网格模型离散微分几何属性的新估算方法。对网格顶点及周围邻近点,通过双三次Bézier曲面加权处理,构造三阶局部拟合算子,对网络顶点的法向量和离散曲率进行有效估算,并在网格顶点处定义测地主挠率,用来反映顶点的扭曲属性。最后将估算出来的曲率和挠率几何信息进行线性组合,构造网格模型灰度图,应用在三维服装模型的非真实感绘制中。第五部分:对三维人体与服装模型匹配进行研究。首先采用加权双三次Bézier曲面局部拟合人体模型和服装模型的网格顶点及其邻近点,估算网格顶点的离散曲率和挠率,然后构造新的匹配函数得到两模型的特征点对,并使用最小距离目标函数获得坐标变换矩阵,从而实现两模型的粗匹配,最后对服装模型进行适当缩放和二次匹配,实现服装模型和人体模型的精确匹配及三维服装试衣效果。论文最后总结了本课题的工作,并对课题研究的发展前景做了展望。