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三维试衣系统人体建模方法总结与系统前景展望_模型

时间:2013-05-15  作者:王建一,郝慧
首先,必须利用三维虚拟现实技术将织物三维化,从而合成三维服装,但织物不同于常见的刚体,易于形变;其次,搭建一个三维人体模型,还需要提供人体调节的功能。而人体调节除了各个部位围度的调节之外,还要有整体的调节。这些是三维试衣技术的第二个难点;第三,三维服装的试穿是困扰三维虚拟现实技术的最大难点。因为,三维服装穿在三维人体身上后,必须根据人体的凹凸、服装的材质等条件约束后产生形变,从而判断服装的舒适程度,达到试衣的目的;另外模型,虚拟试衣实现过程中还面临着算法复杂、仿真速度慢、真实感和个性化不强等瓶颈问题。这些可以看作是三维试衣技术探寻新的发展道路必须要解决的问题。

除此之外,目前的三维试衣系统还存在一个明显的不足之处。网络环境下试衣是利用计算机技术模拟现实环境,从而让消费者间接感知服装试穿效果。因此,网上试衣效果展示的视觉真实感是影响消费者对试衣效果评价的首要标准。现在,对于三维人体模型创建的技术方法研究仍在不断的探索与进步中,我们相信在不久的将来,三维试衣系统会更广泛的影响人们的生活。

但是,在对大量国内外服装销售网站进行调研后发现,目前有关网上试衣技术的研究都强调消费者人体体型模拟的准确性,而消费者面部特征的模拟并没有受到足够重视。以MVM公司的my virtual model虚拟试衣软件为例,消费者的面部特征是通过从有限的几个特征选项中选取与自己较为接近的选项拼凑而成的。这样建立的试衣模特即使体型与消费者本人非常接近,但由于面部特征相差甚远,也很难让消费者从心理上接受。试想,消费者面对一个陌生的面孔怎么可以想象那就是自己呢?所以我认为,三维试衣系统在未来的发展中,除了要注重消费者体型的高度仿真以外,更要重视其面部特征(包括脸型、发型、肤色等特征)的处理。研究表明,感觉到的事物的个别属性和部分越丰富,对事物的知觉就越完整,越准确。因此,网络环境下试衣人体模型图像对消费者的属性特征表达越丰富就越能增加消费者身临其境的感觉。只有当消费者首先认同人体模型能代表自己在网上进行试穿时,才能实现对真正的试衣效果好坏的判断。所以,三维试衣系统的未来发展应该解决如何根据用户上传的图片进行肤色、发色、发型等的拾取,从而创建出不仅是体型接近,而且面部特征相似的消费者模型。

结合目前三维试衣系统的特点和局限,我设想了新一代三维试衣系统的功能和结构,主要的关键技术有以下三个方面:

1、个性化三维人体模型生成技术

包含了编辑的所有必要功能,能处理各种输入数据,以此建立人体模型,对模型可以做几何变换。

首先,用户可以通过上传或使用数码摄像头获取自己的头像,将二维图片转换成三维逼真的个人头像模型;再通过输入相应的三围等参数,形成个性化的个人人体模型;或者使用摄像头或数字相机拍摄多个角度的全身照片可通过网络提交给试衣系统,系统根据用户提供的照片,用基于图像的人体模型重构方法对照片进行目标提取和跟踪,生成和用户的身体数据类似的虚拟人体模型;或者采用三维扫描仪对体型参数进行扫描纪录,生成与用户体貌特征相匹配的试衣模特。

2、动态演示虚拟技术

生成服装并可以动态修改服装属性和参数;提供服装展示用的场景编辑器,可生成T型台、三维建筑场景、自然景观等模拟。我认为,三维试衣系统真正要实现的目标是消费者能看到试穿的动态效果:衣服太小扣子扣不上,不合适裂开等等都可以显示出来;还可以展示裙子飘起时、抬手踢腿时衣服产生的变化。这些能让试衣系统像3D游戏一样更有趣、更真实,消费者可以放心在网上精确买衣服而无所顾忌。这里重点要解决的是面料皱感、衣服垂感、发丝飘逸感等技术问题。

3、在线着衣技术

根据人体模型及服装和所输入的相应参数,进行着装,体现试穿效果,显示合体程度,并且系统根据试穿效果,为顾客推荐合适尺寸(甚至是款式、颜色等)。系统提供足够繁多的款式库,用户可从中选择自己喜欢的服装款式。最后,用户就可以从试衣系统中观察自己试穿服装的效果,查看各个侧面的展示效果。

另外,三维试衣系统应该与虚拟技术进行全面的融合,综合运用视觉、听觉、触觉虚拟现实设计技术,在电脑显示的虚拟现实环境下进行服装的试穿。在传统服装购买方式中,服装信息(也就是服装产品的属性)以物理刺激的形式作用于人的感觉器官,然后这些信息又被传送到人的大脑,从而产生各种心理活动。这里的服装属性按照物理特性可以分为成视觉的、听觉的、嗅觉的、触觉的等类型。人们通过视觉感知服装的颜色和款式等属性。通过触觉感知服装面料的质感,通过嗅觉感知服装面料的气味,甚至通过听觉来感知服装穿着时面料的摩擦声音等。这些在传统服装购买方式下都可以实现。但是,目前在网上购买服装时,消费者对于服装信息的感知主要是依靠视觉来实现的,而其听觉的,嗅觉的以及触觉的信息难以被人们感知。这是导致人们在网上购买服装时对于服装信息获取不足的原因。所以,将三维试衣系统与虚拟现实进行深度融合,可以增加消费者购买时的信任度。

三维试衣系统的设计还应该朝着更为丰富的人机交互手段发展。用户可以自由地在虚拟空间中漫游,从各个角度观察服装的穿着效果,并且交互地改变场景中人物的服装搭配和背景环境。消费者还可以在虚拟空间中进行自由地交流。

六、网上试衣系统的社会化问题

目前,网上试衣已将全球范围内流行,全球约有上百个国家均有各种试衣网站。此外很多国内外的大型购物网站都开设了网络试衣间,美国某调查中心的一项调查数据显示,凡是开设了网络试衣间的网站的成交量比没有网络试衣间的网站要高出近一倍。为了不断改进网络试衣的技术,更多的专业机构比如大学的研究所、科技公司等也开始纷纷进入这个领域淘金。

网络试衣间等一系列的的技术改革给网络购物带来了极大的改变,让网络购物与现实购物之间的差异渐渐模糊,这也让人们的购物体验越来越舒适,对网络的信任和依赖越来越强烈。网购者毕竟是现实社会中生活的一份子,网络只有更好地与现实接轨才能正真地为人们更好地生活服务,也才有真正存在的价值。

毫无疑问,网上试衣拉开了新的试衣理念,为我们带来了全新的消费体验。但是,网上试衣的发展与应用必然会带来消费者隐私的信息的公开化。“这样的形式,等于是自愿把个人信息公开了。”福建金海岸律师事务所律师郑志宁说,当作为消费者的我们将自己的照片及身材数据上传到公众网站时,一旦照片和数据外流,对自己的形象或名誉就会造成损害。不仅取证困难,而且侵权行为的责任难以界定,想通过法律途径维权十分困难。所以,如何保护消费者的隐私也是网上试衣系统必须面对和考虑的问题。


参考文献
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[2]张金钊,张金镝,张金锐.虚拟现实三维立体网络程序设计语言VRML[M].北京:清华大学出版社:北京交通大学出版社,2004.
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