论文部分内容阅读
微软Kinect的推出,使得体感交互发生了质的飞跃。在体感交互的开发中,Kinect和Unity3D两者结合可以实现人体骨骼数据的追踪完成自然的人体动作捕捉,使得困扰人们很久的3D人体骨骼控制的问题得到解决,这也为动态虚拟试衣方法的研究打下了良好的基础。本文借助微软Kinect获取人体深度图像及骨骼数据,通过深度图像提取人体轮廓作为基础对人体模型进行变形,并通过人体模型驱动服装模型变形。然后我们使用骨骼自动绑定技术将驱动骨架调整使之与变形后的人体模型匹配,最后结合Unity3D平台骨骼绑定技术将人体关节点与虚拟人体模型关节进行一一对应,使用Kinect骨骼追踪技术使虚拟人体模型动作与用户动作保持一致。人体模型用来驱动虚拟服装,经Unity3D物理布料仿真使衣物表现出动态的布料的效果,在展示时将人体模型隐藏只显示衣服,借助增强现实技术将服装模型和真实人体叠加,这种方式彰显了人物和场景的真实感。本文研究的动态虚拟试衣方法只用于展示衣服针对不同体型的人体的合体效果及服装“穿”上人体展现的结果,不包括测量衣服尺寸等功能。其主要工作如下:(1)使用Kinect快速获取人体轮廓信息,使用基于隐马科夫链模型的笔画与模型匹配算法建立人体轮廓与三维模型相应点的匹配关系并加入特征线约束,以移动锚点的形式带动网格模型变形,并在此基础上提出网格简化算法提高模型变形效率,然后通过计算变形前后人体模型特征线上控制点的变化量来调整衣服模型特征线,根据人体模型变形驱动服装模型变形。使用这种方法实现了试衣系统中“量体裁衣”的效果。(2)研究了骨骼模型自动绑定技术。为了使模型能够准确运动需将驱动骨架调整使之适应变形后的人体模型。本文通过模型骨架线提取、骨架关节点匹配、皮肤变形步骤完成虚拟模型的驱动。(3)使用基于微软Kinect的人体骨骼追踪技术完成自然的人机交互,并使用Unity骨骼绑定技术解决骨骼数据传输问题从而高效实时的实现人体动作捕捉,此种方式突破传统,能很好的应用在虚拟试衣系统中。