伴随着计算机网络与信息技术的迅速发展,传统服装产业迈进了计算机信息化、数字化的时代。三维服装CAD系统的开发趋势目前主要表现为以下几方面:制作虚拟样品(量身定做)、远程服装试衣(虚拟试衣)、进行三维服装设计、建立快速反应样板生成系统等。而要实现个体化服装样板自动生成需要涉及到多项技术,如人体测量技术、人台建模技术和样板生成技术。因此,如何应用计算机图形学、几何学和力学的最新成果,实现三者之间的结合已成为国际纺织服装界、图形学界、计算机软件界关注和研究的热点和难点。本研究提出了一种基于非接触式二维人体尺寸自动提取技术的三维虚拟女上体人台构建及服装样板生成的方法,以人体正侧面照片为基础,通过图像轮廓提取、基本尺寸测量及三维尺寸计算模型建立等一系列步骤开发了人体尺寸自动提取系统;然后以“特征点——插入点——特征线——基准面——人台”为基本思路,建立了构建女上体人台所需的15个特征部位截面曲线的生成规则,完成了基于人体数据自动生成符合其体型特征的三维女上体人体模型系统的开发;并以两款基本款女西装为例,探究了人体基本数据与样板参数的对应关系以获得个体化原型样板生成规则,实现了基于人体体型特征的女西装原型样板自动生成;最后从服装松量的空间形态分布规律出发,建立了人体与服装间距离松量与给定松量的算法模型,并结合三维人体模型利用曲线模拟将距离松量转换为样板增量,完成了原型样板与成衣样板之间的转化。具体内容包括:(1)拓展了非接触式人体尺寸自动提取技术为了避免人体身体晃动及呼吸给实验结果带来的误差,本研究提出使用两台相机同时进行人体正侧面照片的拍摄。同时为了确保同一物体在两台相机的空间分辨率是统一的,设计了一组实验以校准相机焦距。本研究考虑到人体体型的差异性,在进行人体三维尺寸计算时将每一个特征部位进行单独的分类,如将颈部分为4类,胸部、下胸部、腰部和腹部均分为3类,臀部分为2类,相当于将女上体分为了648类,最终结果证明了计算方法的可行性,其中下胸围、腰围和腹围有96%以上的数据在成衣尺寸标准误差范围内。(2)建立了三维女上体人台特征部位截面曲线的生成规则三维人台最重要的组成部分是与服装样板生成密切相关的特征部位,如胸部、腰部、臀部等,所以建立人体特征部位截面曲线的生成规则是个体化三维女上体人台建模的关键。本研究以“特征点——插入点——特征线——基准面——人台”作为个体化三维女上体人台建模的基本思路,共对女上体15个特征部位截面进行了分析。对于每一条特征部位截面曲线,首先在点云图中先找出各部位中的特征点,如颈根部侧颈点和前颈点、肩部肩端点、胸部胸高点(BP点)、下胸部乳根点等。然后确定出人体特征部位截面,通过插入等分点的方法,将人体特征部位截面宽度等分并测量各等分点的厚度,建立了各部位曲线上所有点的坐标计算模型。如胸部截面曲线上特征点和插入点一共18个型值点,这些型值点分布在曲线上,决定了曲线的最终造型。研究最终生成的人台能大致描绘出人体的基本形态,且其特征部位截面曲线形状可基本符合人体特征,为进一步的服装样板自动生成提供了基础。(3)制定了个体化女西装原型样板生成规则目前所谓的计算机自动打板系统,实际上都是半自动化的系统,其中一些系统只有某些服装款式的标准样板数据库,没有实现与人体的联动。本研究通过分析样板中每一个点、每一条线、每一个特征部位的作用,建立人体数据与样板结构线之间的位置对应关系,将人体尺寸的变化转换为样板参数的变化,结合人体基本尺寸和特征部位截面曲线造型制定了个体化女西装原型样板生成规则,实现了基于人体体型特征的个体化原型样板自动生成。(4)以距离松量计算模型为基础实现成衣样板的生成要实现个体化成衣样板自动生成,放松量的分配规则是重要的参考依据。本研究从松量空间形态分布出发,对距离松量进行了量化测量,建立了人体与服装间距离松量空间分布规律的计算模型,实现了给定松量与距离松量之间的转换。最后结合三维女上体模型,通过曲线模拟将距离松量转换为样板增量,完成了原型样板到成衣样板的转化。本研究拓展了基于人体正侧面照片的非接触式人体尺寸自动提取技术,依据人体特征部位尺寸构建了三维虚拟女上体人体模型,最终实现了女西装样板的自动生成。研究成果具有显著的创新性,为服装虚拟设计与个体化服装样板自动生成探索了一条全新的技术路线。