AR體感互動成像技術(shù)與紡織服裝定制系統(tǒng)的應(yīng)用研發(fā)

張劍鋒 楊瀟

摘要：增強現(xiàn)實技術(shù)（AR）是近年來興起的一種新型人機交互技術(shù)，它通過對物體目標(biāo)識別、動態(tài)跟蹤和虛擬現(xiàn)實等多種技術(shù)的綜合運用，可真正實現(xiàn)虛擬信息與真實環(huán)境的“無縫”融合，用以達到增強用戶對現(xiàn)實世界的感知能力。文章對AR體感互動成像技術(shù)與紡織服裝定制系統(tǒng)的應(yīng)用研發(fā)進行了介紹。

關(guān)鍵詞：AR技術(shù)；體感互動成像技術(shù)；紡織服裝定制系統(tǒng)；人機交互技術(shù)；目標(biāo)識別；動態(tài)跟蹤 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2016）23-0019-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.008

1 概述

AR（Augmented Reality）技術(shù)即增強現(xiàn)實技術(shù)，也就是擴增現(xiàn)實。就是把原本在現(xiàn)實世界的一個時間、空間范圍難以體驗到的實體信息比如視覺、聲音、味道、觸覺等，通過科學(xué)方法的技術(shù)模擬仿真后再疊加到現(xiàn)實世界就可以被人類感官所感知到，從而做到超越現(xiàn)實的感官體驗。

目前在紡織服裝定制行業(yè)里，我們都還是采用幾千年來一直沿用的量體裁衣，打版制衣的傳統(tǒng)方式，所以服裝定制系統(tǒng)在大眾人群中并不能普遍實現(xiàn)，只有少部分富裕人群才能承受定制服裝帶來的消費。假如價格低廉的紡織服裝定制系統(tǒng)出世之后，人們就可以根據(jù)不同的身材定制專屬自己獨一無二合身的衣服。

2 AR體感互動成像技術(shù)的概述

2.1 概述

20世紀(jì)90年代末期，AR領(lǐng)域的學(xué)者們就開始集會，在一系列召開的和AR相關(guān)的國際會議上，其中包括AR工作會議（IWAR）、國際增強現(xiàn)實研討會（ISAR）以及國際混合與增強現(xiàn)實會議（IsMAR）等，這些會議在很大程度上促進了此研究的發(fā)展。在目前，國內(nèi)研究AR技術(shù)的單位有北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、中國科學(xué)院計算機研究所、國防科技大學(xué)、上海大學(xué)等一系列大學(xué)，國內(nèi)對AR的研究仍然處于起步階段。

2.2 優(yōu)勢

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，從1995年到現(xiàn)在，涉及AR技術(shù)系統(tǒng)的專利就有100多篇，新公開的美國公開的專利US2002191003也有AR的增強現(xiàn)實顯示技術(shù)，他們是用攝像機來定位物體位置并報告給相通的計算機來呈現(xiàn)圖像。

AR體感互動成像技術(shù)功能強大，通過三維的人體數(shù)字掃描技術(shù)提供數(shù)據(jù)的自動生成成像，使掃描文件依據(jù)您的需求來控制大小、精細(xì)。這個完善的三維人體掃描成像軟件，通過其簡便用戶界面，引導(dǎo)使用的人進行掃描結(jié)果的編輯以及保存和重復(fù)使用，同時還可內(nèi)置到多個服裝設(shè)計CAD軟件中，使其更容易進行數(shù)據(jù)處理。

3 紡織服裝定制系統(tǒng)的發(fā)展前景

3.1 行業(yè)現(xiàn)狀

21世紀(jì)，紡織服裝業(yè)已進入了一個嶄新的階段，越來越多的人喜歡上了服裝私人定制。大批量定制的服裝會帶來很多的問題，并不適合所有的人群，比如有的人肩膀特別寬、有的人啤酒肚特別大等，這樣的人群很難在商場里選擇到合適自己的衣服。所以現(xiàn)在我們急需一種依靠科技手段制造出的合適不同人群的、價格低廉的紡織服裝定制系統(tǒng)。

3.2 開發(fā)模式

三維人體建模技術(shù)可以10～30秒鐘獲得人體上所有數(shù)據(jù)，根據(jù)參數(shù)制造出最合適的衣服，可應(yīng)用到量體裁衣、個性化服裝定制、三維試衣等不同的領(lǐng)域，結(jié)合G-ERP系統(tǒng)實現(xiàn)在線人體測量、服裝設(shè)計、制版、生產(chǎn)的一體化。

使用這些先進的生產(chǎn)設(shè)備和高新技術(shù)，服裝生產(chǎn)企業(yè)就能加快服裝訂單承接及生產(chǎn)，增強樣衣研發(fā)能力，豐富產(chǎn)品設(shè)計，加速新品上市，縮短生產(chǎn)加工周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，降低企業(yè)對人工技術(shù)的依賴性，大大提升企業(yè)的市場競爭力，創(chuàng)造利潤最大化。

3.3 發(fā)展方向

2013年，全國定制店鋪的數(shù)量是2012年的10倍；2014年，全國定制店鋪的數(shù)量是2013年的10倍；2015年，全國定制店鋪的數(shù)量是2014年的10倍；定制市場正以10倍速狂飆突進。服裝私人定制就是未來服裝趨勢，但是目前國內(nèi)具備體感技術(shù)應(yīng)用研發(fā)的公司廖廖無幾。

4 AR體感互動成像技術(shù)與紡織服裝定制系統(tǒng)的應(yīng)用研發(fā)

4.1 研發(fā)模式

本團隊采用的是通過kinect掃描儀的3D采集捕捉技術(shù)實現(xiàn)AR體感互感成像并采集人體的數(shù)據(jù)。人體通過一圓盤的360度旋轉(zhuǎn)、kinect的升降來實現(xiàn)人體的全3D掃描，準(zhǔn)確捕捉到人體的各個方位數(shù)據(jù)。通過Mesh Viewer 3D軟件生成人體的全方位3D模型，然后把模型導(dǎo)入G-ERP服裝定制系統(tǒng)，如圖1所示：

圖1 服裝定制系統(tǒng)實現(xiàn)基本原理圖

在這個系統(tǒng)中有各式各樣的預(yù)先設(shè)定好的服飾模版（當(dāng)然也可按照客戶的特殊需求迅速制版），然后通過導(dǎo)入的模型自動調(diào)整，生成最適合的衣服（褲子）尺寸。保證了衣服都合身、衣服的款式樣子微調(diào)、衣服的顏色、花邊、LOGO都滿足客戶的需求。實現(xiàn)本系統(tǒng)相應(yīng)的硬件和軟件設(shè)計統(tǒng)一，達到系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，處理速度快、設(shè)計快捷，外形美觀、虛擬試穿測量好、能直觀性調(diào)整壓感、觸點讓服裝更合體的仿真效果，真正實現(xiàn)客戶的專屬定制，衣服的獨一無二。相比傳統(tǒng)的制衣模式，此技術(shù)省略了打板制衣所耗費的材料，真正實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。實現(xiàn)三維虛擬仿真試衣設(shè)計的進一步研究，達到增強樣衣研發(fā)能力，豐富產(chǎn)品設(shè)計，加速新品上市，縮短生產(chǎn)加工周期的效果。

本項目的特色就在于能通過AR體感互動成像技術(shù)為紡織服裝定制系統(tǒng)提供完美的數(shù)據(jù)，具有無可比擬的便利性，并且通過與網(wǎng)絡(luò)營銷模式的結(jié)合，能讓這一技術(shù)迅速地被推廣并得到應(yīng)用。

在三維服裝設(shè)計環(huán)節(jié)，我們所用的軟件確定適用于三維立體設(shè)計的服裝造型，會自動分析服裝設(shè)計的人體靜、動態(tài)尺寸，這是此軟件強大的一個方面。同時在修改衣片、微調(diào)效果的情況下，G-ERP還能反饋三維曲面的二維展開數(shù)據(jù)，就能有效地實現(xiàn)智能化，如圖2所示：

圖2 AR成像與服裝定制系統(tǒng)的研發(fā)技術(shù)原理圖

4.2 測量方法選擇

人體測量方法總分為三大類：傳統(tǒng)的二維測量、接觸式三維測量儀測量和非接觸三維自動測量。二維手工測量方法太過粗略，并不能充分反映人體三維特征，不滿足三維人體建模數(shù)據(jù)要求；接觸式三維測量儀測量的接觸測量時間很長，會使被測人感到疲勞及窘迫，不利于三維系統(tǒng)對三維人體數(shù)據(jù)獲取和建模處理；而非接觸三維人體自動測量是以現(xiàn)代光學(xué)為基礎(chǔ)，通過融光電子學(xué)、計算機成像學(xué)、信息處理學(xué)和計算機視覺等科學(xué)技術(shù)一體的三維測量技術(shù)。在這里我們就可以用AR體感成像技術(shù)來實現(xiàn)非接觸三維人體測量方法。

4.3 創(chuàng)新與優(yōu)勢

目前在國內(nèi)，甚至日本、韓國等世界領(lǐng)先的服裝潮流國家，都還沒有一款真正的、可以根據(jù)每個人身材的不同迅速能夠制衣的軟件問世。而真正能做到獨一無二的服裝定制的機構(gòu)確實還在運用最古老的打板制衣方式，這是我們大部分人群很難消費得起的服裝定制方式。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有了不少進步的影子，比如說現(xiàn)在許多大商場里已經(jīng)推出了3D試衣鏡，但是這些軟件都是采用的貼片原理把衣服貼在人身上，更不用說合身了。我可以預(yù)見，這套服裝定制系統(tǒng)的問世將帶動一個時代的服裝行業(yè)變革。

5 結(jié)語

設(shè)計領(lǐng)域的三維試衣概念已出現(xiàn)一段時間，這一直是設(shè)計師們的夢想。之前有些CAD開發(fā)商也在做這方面的嘗試，但到目前為止，這些系統(tǒng)存在或多或少的不盡人意之處，但是畢竟代表了一種趨勢。而在近一年之中，就有上海的兩家公司推出了，系統(tǒng)比較完美的三維試衣軟件：一家是韓國的三維試衣軟件；另一家是微思三維服裝設(shè)計軟件Vstitcher。

我們有能力相信，我們的產(chǎn)品也必將不斷完善，在未來的五年或者十年之后，這樣的紡織服裝定制系統(tǒng)必將風(fēng)靡全球，讓每個人都能穿上獨一無二的定制DIY

服裝。

參考文獻

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作者簡介：張劍鋒（1993-），男，廣西樂業(yè)人，廣西民族大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院本科學(xué)生，研究方向：計算機CADS設(shè)計；楊瀟（1992-），男（布依族），貴州屏塘人，廣西民族大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院本科學(xué)生，研究方向：計算機CADS設(shè)計。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）