隨著計算機技術的飛速發展,計算機在服裝設計及生產上的應用也得到了迅猛的發展,服裝設計與生產自動化的程度也在不斷提高,一係列的服裝CAD/CAM的相關輔助設備得到開發與應用,如三維服裝量體係統、服裝自動裁床係統,服裝自動縫紉係統等。
一、三維人體自動測量的概念
人體測量是通過測量人體各部位的尺寸來確定個體之間和群體之間在人體尺寸上的差異,三維人體測量即人體表麵輪廓的三維尺寸與形狀的測量。利用三維測量技術通過對人體圖像檢測和信息傳遞獲取人體體型、尺寸等信息,即三維人體測量。
三維人體自動測量技術是現代人體測量技術的主要特征,也是服裝CAD的發展趨勢,更是服裝行業發展的技術支持。其作為現代圖像測量技術的一個分支,是以現代光學為基礎,融光電子學、計算機圖像學、計算機視覺等多種科學技術為一體的現代測量技術。其目的是從圖像中提取體型、尺寸等信息,用以研究人的形態特征,從而為服裝設計,甚至工業設計、人機工程、人類學、醫學、考古學、建築學等研究提供人體基礎資料。三維人體測量技術經過幾十年的發展,現在進行自動測量和計算機處理並分析數據已成為現實。
(一)三維人體自動測量的功能
(1)三維人體自動測量係統測量客觀,測量時間短,數據采集廣泛,不受測試人體的部位限製,不受測量者影響。
(2)三維人體測量係統靈活、操作方便,可準確地對不同客體人群、地域、國家的人體進行測量,獲得有效數據。
(3)三維人體測量係統測量效率和精度高,並能細分測量部位,可以儲存大量準確、精細的數據。
(4)人體數據方便易查、便於管理和使用(比較、分析、應用),並可以追蹤、研究客體、客體群組的整體變化情況。
(5)人體數據測量結果反映體型的三維特征,可進行更深入的研究。
(6)三維人體測量能夠準確、快速、全麵、真實地反映三維人體信息,同時提供可用計算機直接處理的數字化數據。
(二)三維人體自動測量係統的意義
1.能快速、準確地進行大量人體的測量
三維人體自動測量係統能為服裝行業及服裝科研提供基礎的人體數據依據,生產舒適、合體、美觀的服裝。
2.促進服裝號型標準化
人體測量是服裝號型標準製定的基礎,服裝號型是服裝行業進行設計、生產的重要依據。批量生產的服裝的合體性差的關鍵原因在於目前所使用的號型係列不能夠正確反映目標客戶人群的體型特征,而傳統人體普測受測試工具及方法等的影響,三維人體自動測量係統的應用對加快建立各國體型的原型、標準人台、人體數據庫有重要的作用。
3.促進人體數據庫的建立
三維人體測量係統測量效率和精度高,並能細分測量部位,從而為體型的分類、分析、研究及建立各國人體體型數據庫提供更為細致準確的數值依據。
4.加快實施服裝快速反應係統
建立服裝快速反應係統是當今世界服裝業取得競爭勝利的關鍵措施,而三維人體測量係統能夠提供準確的數據,並建立三維人體模型,顯示所設計的衣服穿著後的直觀效果,再根據麵料和花型的輸入,瞬時顯示虛擬的樣品,在圖案設計者、款式設計師、顧客或零售商的參與下對樣品進行充分的探討、變更直至滿意,這些使得服裝快速反應係統能夠成為現實。
5.加快實現服裝電子商務
隨著計算機技術及服裝CAD/CAM等技術的發展,三維人體測量技術的進一步的發展將推進研製虛擬試衣係統、量身定製係統(MTM),促進服裝網絡輔助設計(NAD)等技術的迅速發展,從而實現服裝電子商務。
二、三維人體自動測量技術的分類
近幾十年來,隨著科技的進步,各項技術被廣泛應用到三維測量技術中,特別是激光技術、精密計量光柵製造技術、計算機軟硬件及計算機圖像處理技術的發展,致使大量非接觸式測量方法湧現,也使得三維測量技術迅速成長為一門以現代光學為基礎,融光電子學、計算機圖形學、信息處理、計算機視覺、數值分析等科學技術為一體的新興學科。而三維測量技術的分類,由於各個學科的交叉以及各項技術的結合,某一類中的技術也會滲透到其他類中,因此不同的分類方式有著不同的分類結果。
(一)根據人體測量方法分類
1.接觸式三維測量
用探針感覺被測者表麵並記錄接觸點的位置,獲取人體三維信息。
2.非接觸式三維測量
用各種光學技術檢測被測者表麵點的位置,獲取人體三維信息,並配備完善的圖形處理軟件。
(二)根據測試工作原理分類
1.立體攝影測量法
通過位於不同位置的兩台攝像機同時對人體進行攝影,分析人體表麵上同一點在兩幅圖像上成像點的對應關係,再利用幾何光學三角測量原理計算得到該成像點的三維坐標。
2.莫爾等高法
莫爾等高法是建立在幾何光學基礎上,應用光柵的陰影(投影)和光柵形成的莫爾條紋來進行人體數據測量。最早應用於醫學上,已被證明是三維物體表麵測量的有效手段。
3.激光掃描法
利用光電設備及計算機組成的人體檢測裝置,用多個激光測距儀對站立在測量箱內的人體從多個方位進行測量。攝像機接受激光光束射向人體表麵的反射光,與測距儀同步移動時,可根據受光位置、時間間隔、光軸角度,通過計算機算出人體同一高度若幹點的坐標值,將人體體型攝入至計算機,進行計算機圖形圖像分析計算,從而測得人體表麵的全部數據。