[发明专利]虚拟衣物快速模拟试穿的实现方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种计算机图形图像领域的技术，具体是一种虚拟衣物快速模拟试穿的实现方法及系统。

背景技术

图形图像处理技术近些年来已经成为越来越热门的话题。而随着电商平台的普及，网上购衣的需求大幅增加，基于图形图像处理的网络虚拟试衣技术也体现出了巨大的市场潜力和商业前景。通过虚拟试衣，用户能够模拟衣服在与试衣者同等体型的虚拟角色身上的着装效果，从而帮助消费者选择最合适的衣服，减少网络购物的退货率。而网络带宽的加大以及人体捕捉设备精度的不断增强，则对这一方向的研究提供给了强有力的支持。

目前，根据体型定制化衣服的研究已经出现。但是在将这些技术应用在网络虚拟试衣方面主要存在两大问题：第一，用户无法快速直观地看到不同大小的衣服着装后的效果。由于试衣者经常会对不同大小、颜色等衣服进行试穿，所以快速直观地给予效果反馈是非常重要的。但是现有的基于物理模拟的方法实时性效果非常不理想。第二，衣服的质感无法通过模拟体现。众所周知，网络购买衣服的一大缺陷就是缺少实物的真实感，而这又是非常影响试衣者是否购买的一个非常重要的因素。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN104123753A公开(公告)日2014.10.29，公开了一种基于服装图片的三维虚拟试衣方法，使用服装图片为输入数据的基础，通过结合虚拟人体模型的骨骼来提取所述服装图片中的服装信息，对所述服装进行属性设定，并结合机器学习算法与缝合自感应算法建立三维服装网格模型，最后将服装的图案与花纹一一映射至所述三维服装网格模型，完成三维物理仿真。但该技术无法达到在不同人体体型上展现出最真实的物理效果和细节。

Zhang X和Wong L Y.在《ACM SIGGRAPH 2014Posters》上发表的《virtual fitting:real‐time garment simulation for online shopping》中提出了通过神经网络训练出体型与衣服模拟结果的关系，用以更加直观地表现虚拟试衣的过程。但是，这种方法涉及的人体模型需要2000多个三维的扫描数据通过机器学习建立，从而导致样本数据量大，体型调节参数过于复杂。

Wang H，Hecht F和Ramamoorhi D A等人在《ACM Transactions on Graphics》上发表的《Example‐based wrinkle synthesis for clothing animation》(2010年)中提出了一种事先采集大量高精度衣服模拟样本，然后根据人体骨骼点所影响的布料区域进行分类存储，并在运行时以新的姿态数据获取存储样本并插值，达到布料动画模拟的目的。但该技术并没有考虑不同体型的着装效果。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种虚拟衣物快速模拟试穿的实现方法及系统，根据粗网格衣服在人体体型身上模拟的面片特征，搜索邻近的细网格样本插值并优化，采用的快速模拟方法在应用的运行时刻，能够节省大量的模拟时间，从而达到实时反馈试衣结果给试衣者的效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种虚拟衣物快速模拟试穿的实现方法，使用基于样本插值的衣服模拟方法。前期采集粗网格和细网格衣服在不同体型样本下的物理模拟结果，后期运行时根据粗网格衣服实时模拟后的面片特征获取细网格衣服样本，并将邻近的多个细网格衣服面片反距离加权插值以获得最终的结果，从而达到快速地模拟衣服在不同体型人体身上的着装效果。

本发明具体包括以下步骤：

步骤一，建立场景为空的初始场景模型；

步骤二，初始化场景模型的世界三维坐标系，该坐标系用于指定后续模型调节和衣服模拟过程中涉及的计算参数，即位置、角度和大小；

步骤三，输入一个蒙皮后的模板人体模型；

所述的模板人体模型是基本的三维人体网格模型，不需要过多的表面细节。

定义任意一种体型为网格为B_i。模板人体体型为网格为T。S_i为体型调节参数矩阵：

步骤四，通过体型调节参数和自动化调整过程实现对模板人体模型的修改调节，具体步骤包括：

4.1)基于体型长度调节参数，利用蒙皮后的模板人体骨骼点在对应坐标方向上的缩放调整人体结构中涉及高度(长度的部分)，得到符合身体协调性的长度放缩后的人体体型模型，例如：