人体3D建模方法与流程

人体3d建模方法
技术领域
1.本发明涉及人体建模技术领域，具体涉及一种人体3d建模方法。


背景技术：

2.在服装领域中人们到实体店买衣服时,大多数人要进行多次的试穿,而网购流行的今天,因不合身退货的现象也经常发生,归其原因就在于人们对生活品质美学的提高。看到喜欢款式而自已穿上后,常常是因为不合身而放弃。现有一种解决方案是:提前知道自身各各尺寸,然后与须要买的衣服进行比对,即可知道合不合身。另一种方案是:定做,但定做就要量身体的尺寸,需要专业的人事来根据服装的款式进行标准测量,外行很难准确测量,存在测量风险必定是定制无法退货.定制后的效果也不能马上生成现真实尺寸的虚拟防真效果，现有的3d描素设备价格昂贵,做成共享模式又因是各人稳私而无法推广。而手机拍照出来的图片又因透视的角度,距离远近而无法测量尺寸。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种便于操作，提高建模数据准确性的人体3d建模方法。
4.本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：人体3d建模方法，包括以下步骤：
5.步骤一：人站立与尺寸背景图前，以尺寸背景图为背景拍照，获取人体的正面图及侧面图，通过图片处理，获取对应的正轮廓线及侧轮廓线；
6.步骤二：建立若干卡型标示线h，获取人体对应卡型标示线h位置的部位周长轮廓线，以尺寸背景图为背景图片对部位周长轮廓线进行拍照，经图片处理后，得到部位轮廓线；
7.步骤三：卡型标示线h与正轮廓线及侧轮廓线中轮廓线产生的交点记为锚点；
8.步骤四：基于卡型标示线h确定部位轮廓线的锚点；
9.步骤五：以确定的部位轮廓线的锚点为基点合成人体基础模型，进行人体3d建模。
10.所述尺寸背景图包括若干横向设置的横向轴线及与横向轴线垂直的纵向轴线。
11.所示步骤一中，图片处理包括以下子步骤：
12.1-1：尺寸背景图等比例转为尺寸平面图；
13.1-2：分别对人体的正面图及侧面图进行分切；
14.1-3：将分切后的图片在尺寸平面图中对应矫正拼合，得到平面正图及平面侧图；
15.1-4：平面正图中的人体轮廓线记为正轮廓线，平面侧图中的人体轮廓线记为侧轮廓线。
16.所述步骤二中通过柔性卡型工具获取人体对应卡型标示线h位置的部位周长轮廓线。
17.所述步骤二中，包括以下子步骤：
18.2-1：平面正图及平面侧图中的尺寸背景图上对应建立若干等间距的卡型标示线
h，所述卡型标示线h与横向轴线平行；
19.2-2：人体站于尺寸背景图前，依据卡型标示线h的位置将柔性卡型工具围绕对应的人体部位贴身卡住，获取真实人体的部位周长轮廓线；
20.2-3：将柔性卡型工具显示的部位周长轮廓线移动至尺寸背景图前，以尺寸背景图为背景图片进行拍照获得轮廓图；
21.2-4：对轮廓图中的部位周长轮廓线进行分切，将分切后的图片在尺寸平面图对应的卡型标示线h的位置进行矫正拼合，得到轮廓平面图，轮廓平面图中显示的部位轮廓记为部位轮廓线。
22.所述柔性卡型工具为硬性材料制做的链条。
23.所述步骤三包括以下子步骤：
24.3-1：平面正图中，同一根卡型标示线h与正轮廓线的交点记为锚点a及锚点b；
25.3-2：平面侧图中，与步骤3-1的同一根卡型标示线h与侧轮廓线的交点记为锚点c及锚点d。
26.8.根据权利要求7所述的人体3d建模方法，其特征在于，所述步骤四中包括以下子步骤：
27.4-1：轮廓平面图中，与步骤三同一根的卡型标示线h穿过部位轮廓线与部位轮廓线产生的锚点记为a＇，b＇,锚点a＇及锚点b＇分别对应锚点a及锚点b；
28.4-2：锚点a＇及锚点b＇连线的垂直平分线与部位轮廓线的交点记为锚点c＇及锚点d＇，锚点c＇及锚点d＇分别对应锚点c及锚点d。
29.所述步骤五中，包括以下子步骤：
30.5-1：建立立体三维空间，将正面轮廓线所在维度记为正面的维度e，侧面轮廓线所在维度记为侧面的维度f，部位轮廓线记为俯视的维度g；
31.5-2：将同一根卡型标示线h确定的维度g中部位轮廓线的锚点a＇及锚点b＇与维度e中正面轮廓线的锚点a及锚点b对应重合，生成第一模块图；
32.5-3：将与步骤5-2中同一根卡型标示线h确定的维度g中部位轮廓线的锚点c＇及锚点d＇与维度f中侧面轮廓线的锚点c及锚点d对应重合，生成第二模块图；
33.5-4：将第一模块图与第二模块图中的能够对应的锚点进行对应重合，生成人体基础模块；
34.5-5：将维度g中剩余部位轮廓线的锚点与人体基础模块中相应的锚点进行对应重合；
35.5-6：维度g上所有部位轮廓线的锚点完成对应重合后，删除正面轮廓线及侧面轮廓线；
36.5-7：将相邻的两个部位轮廓线连接进行拉伸建模，完成3d建模。
37.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
38.本发明提供一种人体3d建模方法，操作简单快捷，建模成本低，无需专门的建模设备，提供建模数据更为准确，便于后续服装选购与定制，为虚拟试穿仿真效果提供更为精准的数据。以尺寸背景图作为后续人体轮廓尺寸的调整，然后基于锚点进行3d建模，以保证尺寸数据及后续建模数据的准确性。
附图说明
39.图1是本发明尺寸背景图示意图。
40.图2是本发明人体正面照及侧面照。
41.图3是本发明手部分切矫正拼合流程图。
42.图4是本发明步骤二及部位轮廓线锚点确定的流程示意图。
43.图5是本发明步骤三中锚点确定的流程示意图。
44.图6是本发明生成人体基础模块的流程示意图。
具体实施方式
45.下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：
46.实施例
47.如图1至图6所示，一种人体3d建模方法，包括以下步骤：
48.步骤一：人站立与尺寸背景图前，以尺寸背景图为背景拍照，获取人体的正面图及侧面图，通过图片处理，获取对应的正轮廓线及侧轮廓线；具体的说，通过图钉等将尺寸背景图四角固定在背景板或背景墙等地，然后待建模的人身穿紧身衣或仅穿内衣等方式站在尺寸背景图前，通过手机或相机等拍摄软件拍取人体的正面照(即正面图)及侧面照(即侧面图)，正面照及侧面照如图2所示，图2中左为正面照，右为侧视图。
49.所述尺寸背景图包括若干横向设置的横向轴线及与横向轴线垂直的纵向轴线。相邻横向轴线及相邻纵向轴线最好是等距设置，本实施例设置相邻横向轴线及相邻纵向轴线之间的距离均为1cm，尺寸背景图如图1所示，呈网格状设置，便于后续图片矫正及人体真实数据的测量。
50.拍照的图片存在尺寸偏差，因此以尺寸背景图作为参考，进行图片矫正等处理，最终获取人体真实的正轮廓线及侧轮廓线。图片处理包括以下子步骤：
51.1-1：尺寸背景图等比例转为尺寸平面图；
52.1-2：分别对人体的正面图及侧面图进行分切；参照图3，本实施例中，以人体正面图的手为例，以尺寸背景图作为标准的参照物，以10格为一主线(可以依据实际情况自行设置)，对正面图按照划分好的主线进行图片分切。
53.1-3：将分切后的图片在尺寸平面图中对应矫正拼合，得到平面正图及平面侧图；尺寸背景图可以理解为坐标，人体正面图及侧面图中的尺寸背景图作为标准参照物，对人体正面图及侧面图按照划分的主线进行分切。参照图3，以正面图中的手部为例，分切后的手部位，通过变形、拉伸等方式，将手部分切图片中的网格在尺寸平面图中相应网格位置矫正对应，网格矫正对应好后，手部分切图片中的手部轮廓也相应在尺寸平面图上完成了矫正。其他部位同理操作，矫正后的各部位拼合，从而得到平面正图及平面侧图。其人体数据由于尺寸背景图的参考，实现一一对应，数据准确性更高。
54.1-4：平面正图中的人体轮廓线记为正轮廓线，平面侧图中的人体轮廓线记为侧轮廓线。生成的平面正图及平面侧图可以通过调节图片的色彩对比度等调整为黑白模式，为了更为明显的区分人体轮廓与尺寸坐标，可以将人体轮廓内的着色删除，保留人体轮廓最外层作为人体轮廓线即正轮廓线与侧轮廓线，便于后续操作。
55.步骤二：建立若干卡型标示线h，获取人体对应卡型标示线h位置的部位周长轮廓
线，以尺寸背景图为背景图片对部位周长轮廓线进行拍照，经图片处理后，得到部位轮廓线；所述步骤二中通过柔性卡型工具获取人体对应卡型标示线h位置的部位周长轮廓线。所述柔性卡型工具为硬性材料制做的链条。硬性材料可以是铜条或铝条等，链条如图5所示。
56.所述步骤二中，包括以下子步骤：
57.2-1：平面正图及平面侧图中的尺寸背景图上对应建立若干等间距的卡型标示线h，所述卡型标示线h与横向轴线平行；本实施例中尺寸背景图自上而下每5格横向轴线生成一根卡型标示线h，5格即为5cm。平面侧图中，相邻两根卡型标示线h之间还可以多设置一根额外的卡型标示线h+，也可以根据个人习惯或实际情况认为添加额外的卡型标示线h+，如图4及图5所示。
58.2-2：人体站于尺寸背景图前，依据卡型标示线h的位置将柔性卡型工具围绕对应的人体部位贴身卡住，获取真实人体的部位周长轮廓线；具体地说，参照尺寸背景找到人体与卡型标示线h对应的位置，依据卡型标示线h的位置围绕对应的人体部位贴身卡住后，即可得到人体某一水平截面的轮廓，以肩部为例，如图4，参照平面正图及平面侧图中卡型标示线h位置，人站在尺寸背景图前(正面侧面均可)，确定好卡型标示线h在尺寸背景图中的位置及与之对应的人体部位，链条围绕该部位贴身卡住，即得到该卡型标示线h对应的部位周长轮廓线。可以准备两根链条，分别从前后将链条与人体部位贴身卡紧，两个链条的交汇处捏紧，由于链条的特性，捏紧移开后，链条形状不变，两条链条整合后即为人体该部位的轮廓，也可以将一条链条对折，一手捏紧对折处，链条的两端分别从前后绕过人体与之贴合，链条端部交汇处捏紧，由此链条即可描绘出人体该部位的轮廓。前种方法适应范围更广，后种适应轮廓较大，人体好从链条中脱离的部位。
59.2-3：将柔性卡型工具显示的部位周长轮廓线移动至尺寸背景图前，以尺寸背景图为背景图片进行拍照获得轮廓图；
60.2-4：对轮廓图中的部位周长轮廓线进行分切，将分切后的图片在尺寸平面图对应的卡型标示线h的位置进行矫正拼合，得到轮廓平面图，轮廓平面图中显示的部位轮廓记为部位轮廓线。参照步骤一的图片处理方法，将其转化为对应比例的轮廓平面图片。
61.步骤三：卡型标示线h与正轮廓线及侧轮廓线中轮廓线产生的交点记为锚点；
62.所述步骤三包括以下子步骤：
63.3-1：平面正图中，同一根卡型标示线h与正轮廓线的交点记为锚点a及锚点b；
64.3-2：平面侧图中，与步骤3-1同一根的卡型标示线h与侧轮廓线的交点记为锚点c及锚点d。
65.步骤四：基于卡型标示线h确定部位轮廓线的锚点；所述步骤四中包括以下子步骤：
66.4-1：轮廓平面图中，与步骤三同一根的卡型标示线h穿过部位轮廓线与部位轮廓线产生的锚点记为a＇，b＇,锚点a＇及锚点b＇分别对应锚点a及锚点b；
67.4-2：锚点a＇及锚点b＇连线的垂直平分线与部位轮廓线的交点记为锚点c＇及锚点d＇，锚点c＇及锚点d＇分别对应锚点c及锚点d。如此就同一根卡型标示线h而言，在轮廓平面图片中部位轮廓线上的确定的四个锚点与平面正图及平面侧图上确定的锚点是一一对应的。
68.步骤五：以确定的部位轮廓线的锚点为基点合成人体基础模型，进行人体3d建模。
69.上述操作可以通过现有的图片处理软件如photoshop等进行操作处理。
70.所述步骤五中，包括以下子步骤：
71.5-1：建立立体三维空间，将正面轮廓线所在维度记为正面的维度e，侧面轮廓线所在维度记为侧面的维度f，部位轮廓线记为俯视的维度g；可以理解为一个三维坐标系，维度e相当于坐标系中的横坐标，维度f相当于坐标系的纵坐标，维度g相当于坐标系的竖坐标。
72.5-2：将同一根卡型标示线h确定的维度g中部位轮廓线的锚点a＇及锚点b＇与维度e中正面轮廓线的锚点a及锚点b对应重合，生成第一模块图；
73.5-3：将与步骤5-2中同一根卡型标示线h确定的维度g中部位轮廓线的锚点c＇及锚点d＇与维度f中侧面轮廓线的锚点c及锚点d对应重合，生成第二模块图；
74.5-4：将第一模块图与第二模块图中的能够对应的锚点进行对应重合，生成人体基础模块；最终人体基础模块参照图6；
75.5-5：将维度g中剩余部位轮廓线的锚点与人体基础模块中相应的锚点进行对应重合；
76.5-6：维度g上所有部位轮廓线的锚点完成对应重合后，删除正面轮廓线及侧面轮廓线；
77.5-7：将相邻的两个部位轮廓线连接进行拉伸建模，完成3d建模。
78.上述操作可以通过现有的三维建模软件如：3dmax、cad等完成。