[发明专利]基于机器学习的烫金三维数字面料的成像方法

说明书

本发明公开了一种基于机器学习的烫金三维数字面料的成像方法，包括以下步骤：制作基布纹理贴图，制作基布法向贴图，采用机器学习方法智能设计烫金工艺纹理贴图，采用真实工艺参数制作烫金工艺法向贴图，在三维虚拟仿真软件中实时渲染得到烫金三维数字面料的720°三维图像。上述成像方法能够真实反映烫金面料的工艺特征，并且提高了烫金面料的开发效率，具有经济上的可行性。对于面料设计师和面料工厂而言，减少了原创花型的设计成本，缩短开发周期，三维数字面料可以用于三维虚拟效果展示、烫金工艺流程的制定、烫金面料的研发定型，极大的提高了烫金布艺产品的生产、研发和销售过程的效率。

技术领域

本发明涉及烫金面料三维仿真技术领域，尤其涉及一种基于机器学习的烫金三维数字面料的成像方法。

背景技术

三维数字化虚拟仿真是元宇宙的基础性技术之一。三维数字面料是织物、服装、布艺等柔性物体在元宇宙的三维数据和虚拟呈现。三维数字面料是服装例如连衣裙、衬衣、西装等，以及装饰布艺如沙发、窗帘、墙布、床上用品等产品三维数字化仿真和三维设计的应用基础。

传统的三维数字面料的建模，是基于真实面料的三维扫描重建的过程，主要步骤包括：1)采用二维扫描仪获取真实面料的光学彩色图片；2)根据光学彩色图片的色差分析，获取面料纹理的纹理贴图和法向贴图；3)在面料仿真实时渲染模式过程中，验证面料纹理法向贴图的有效性；4)调整法向贴图强度，促使数字面料仿真效果近似真实面料纹理立体特征。

对于烫金工艺面料，常规三维数字面料建模过程中，一般采用特征纹理金属度贴图技术，即将光学图片中烫金纹理像素部分提供标识，在实时渲染过程中生成金属光泽效果。但是基于现有三维重建技术的烫金面料成像技术，存在以下不足：

1)采用二维扫描得到的光学彩色图片不能直接获得烫金纹理贴图和烫金法向贴图；

2)色差分析得到的法向贴图无法准确反映烫金工艺特征；

3)金属度贴图需要人工原创设计，工作量大，效率低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于机器学习的烫金三维数字面料的成像方法，能够真实反映烫金工艺特征，大大提升开发效率。

本发明的技术方案如下：

一种基于机器学习的烫金三维数字面料的成像方法，图案构图成像步骤如下：

S1、采用二维扫描仪采集基布纹理信息，制作基布纹理贴图，形成图案的平面像素点集；

S2、基于S1中基布纹理的像素点设置法向量，制作基布法向贴图；

S3、基于机器学习生成目标烫金工艺纹理贴图，得到图案的像素点集，并进行金属度渲染标识；

S4、根据烫金工艺参数确定烫金纹理的法向量，基于S3中得到的目标烫金纹理图案，制作烫金工艺法向贴图；

S5、根据上述的基布纹理贴图、基布法向贴图、烫金工艺纹理贴图、烫金工艺法向贴图，渲染生成三维数字面料。

进一步的，步骤S3中烫金工艺金属度贴图根据如下步骤得到：

a)创作包括唯一色彩和白色背景的独特素材A0；

b)选择多张目标风格的印花纹理图案作为参考图案集合；

c)将b)中的图案进行机器学习训练，从自动生成的若干图案中选择一定数量的图案加入参考图案集合中，加入到下一次训练当中；

d)将经过多次训练后，选择最终的目标烫金纹理图案At；

e)针对目标烫金纹理图案At的唯一色彩部分赋予金属度标识。