基于三維交互式服裝設(shè)計(jì)系統(tǒng)

張朝陽， 竇俊霞

(平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 平頂山 467001)

0 引 言

傳統(tǒng)的服裝設(shè)計(jì)是通過紙和筆的構(gòu)圖來展示和體現(xiàn)設(shè)計(jì)師的構(gòu)思。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(稱作服裝CAD)軟件的普及和應(yīng)用，人們開始關(guān)注電腦款式設(shè)計(jì)。三維交互式技術(shù)在服裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用使得服裝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能進(jìn)一步完善和強(qiáng)大。同時(shí)在虛擬商場和淘寶購物上的遠(yuǎn)程服裝定制提供了可能[1-3]。

1 三維交互式服裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

(1) 統(tǒng)一性、整體性。服裝三維參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)作為一個(gè)整體，網(wǎng)上模板選擇，線條、顏色，文字、圖案，在線生成，來料加工一氣呵成。

(2) 可操作性。自主選擇設(shè)計(jì)衣服樣式，突出個(gè)性化設(shè)計(jì)，由用戶DIY自己口味的獨(dú)特衣服。

(3) 引導(dǎo)性。通過網(wǎng)上衣服模板樣式選擇，引導(dǎo)服裝設(shè)計(jì)潮流，使交互式設(shè)計(jì)，個(gè)性化設(shè)計(jì)，跨平臺性設(shè)計(jì)成為可能。

(4) 交互性。RIA技術(shù)是富客戶端技術(shù)，它的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在人機(jī)互動(dòng)方面，通過人與電腦的互相溝通配合，使桌面應(yīng)用程序更加豐富。

(5) 跨平臺性。突破Windows操作系統(tǒng)的限制，在Linux系統(tǒng)或是各種手機(jī)操作系統(tǒng)下，用戶都可登陸網(wǎng)站進(jìn)行設(shè)計(jì)

(6) 可擴(kuò)展性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)留下了后續(xù)擴(kuò)展接口，為以后的升級和功能添加做好準(zhǔn)備。

(7) 美觀性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了以外在表現(xiàn)著稱的Flash開發(fā)平臺，突出色彩線條和成品的美觀[4-5]。

2 開發(fā)平臺

本系統(tǒng)使用的是FLEX開發(fā)平臺，它具有Flash的外在表現(xiàn)特性，同時(shí)又突出開發(fā)人員的編譯環(huán)境，使外在表現(xiàn)與編程完美的結(jié)合起來[6]。

Flash具有控件拖動(dòng)，時(shí)間軸控制和動(dòng)作腳本設(shè)計(jì)等功能，平臺見圖1所示。

圖1 flash開發(fā)平臺

OpenCV是算法庫，它由200多個(gè)C++和C語言函數(shù)庫組成，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了數(shù)學(xué)支撐[7-8]。

圖2是三維服裝設(shè)計(jì)的開始，進(jìn)入界面。

圖2 三維服裝設(shè)計(jì)界面

3 系統(tǒng)采用的算法

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了6個(gè)功能模塊，該模塊分為色彩選擇、圖像處理、高斯平滑、圖像對比度增強(qiáng)、均衡直方圖和柔性化模塊，不同的功能模塊實(shí)現(xiàn)具體的功能。

3.1 色彩選擇

由于分辨率的不同，色彩也會(huì)有所不同，所選擇的圖像可能會(huì)在分辨不同的情況下而造成色彩差異，為了消除色彩偏差，采取的算法思想是：選取整個(gè)圖像的像素值，把像素值從高到低進(jìn)行排序，去除后邊序列95%的像素值，留下前5%的像素值，將其值線性放大，這樣做的目的是為了使像素的平均值達(dá)到255。本質(zhì)上就是調(diào)整圖片像素的RGB值[9]。

3.2 灰度化圖像

圖像灰度化的目的是為了得到二值化圖像，去除色彩干擾，更好分析像素值。通過調(diào)節(jié)RGB值使獲取圖像成為灰度圖像，本系統(tǒng)中采用以下步驟來實(shí)現(xiàn)圖像的灰度化：彩色轉(zhuǎn)換成灰度、灰度比例變換、灰度線性變換、灰度線性截?cái)唷⒒叶热》础?/p>

3.3 高斯平滑[10-11]

圖片采集過程中,會(huì)出現(xiàn)一些不規(guī)則的隨機(jī)噪聲,因?yàn)閿?shù)據(jù)在傳輸、存儲(chǔ)時(shí)發(fā)生的數(shù)據(jù)丟失和損壞等,圖像的質(zhì)量就無法得到保證，因此平滑操作就成為必不可少的部分，平滑操作的目的就是為了消除噪聲。

3.4 均衡直方圖

該模塊的功能是：在每一灰度級上，通過點(diǎn)運(yùn)算使輸入圖像和輸出圖像具有相同的像素點(diǎn)數(shù)。它的實(shí)現(xiàn)是灰度均衡轉(zhuǎn)換公式：

DB=f(DA)=DMax/AO H(U)du

(1)

3.5 圖像對比度增強(qiáng)

為了顯示圖像特征，圖像的對比度增強(qiáng)是必不可少的，通過統(tǒng)計(jì)灰度值，我們把小于LOW的信息作黑色處理，高于HIGH的則作為無關(guān)信息，需要將它們?nèi)サ簟＝橛贚OW和HIGH之間的灰度值，則進(jìn)行對比度增強(qiáng)，將他們在總的灰度值里面的比例作為新的像素信息保存起來[12-13](見圖3)。

圖3 預(yù)處理的結(jié)構(gòu)圖

算法流程圖如圖4所示。

圖4 算法流程圖

4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖及其功能實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)分三級，包含4個(gè)一級指標(biāo)，16個(gè)二級指標(biāo)， 86個(gè)三級指標(biāo)，5個(gè)四級指標(biāo)。一級指標(biāo)和二級指標(biāo)為共性指標(biāo)，三級和四級指標(biāo)為數(shù)據(jù)采集項(xiàng)。一級指標(biāo)包括：模板樣式選擇、正面服裝設(shè)計(jì)、側(cè)面服裝設(shè)計(jì)、樣式生成加工。一級和二級指標(biāo)結(jié)構(gòu),即服裝三維參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)一級和二級指標(biāo)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

服裝三維參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)模板樣式選擇正面服裝設(shè)計(jì)側(cè)面服裝設(shè)計(jì)樣式生成加工模板樣式選擇顏色添加圖案添加生成圖片參數(shù)化生成傳遞圖片參數(shù)傳遞加工生成衣服數(shù)據(jù)庫樣式選擇網(wǎng)上模板添加自主設(shè)計(jì)樣式擴(kuò)展接口模板樣式選擇顏色添加圖案添加撤銷重做生成圖片[14]。

圖5 服裝三維參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)一級和二級指標(biāo)結(jié)構(gòu)圖

服裝的在線設(shè)計(jì)制作完成以后，需要對成品進(jìn)行保存，把制作參數(shù)等信息傳給生產(chǎn)部門進(jìn)行加工生產(chǎn)操作。生成圖片模塊和源代碼如圖6所示。

圖6 生成圖片

以下模塊是對區(qū)域選擇進(jìn)行模擬操作，它的功能是選擇指定區(qū)域，這項(xiàng)功能使系統(tǒng)更加具有靈活性，可以對指定區(qū)域進(jìn)行加工處理操作。如圖7所示。

Flex生成的SWF文件里面的位圖,如圖8所示。需要和Flash進(jìn)行交互設(shè)計(jì)，這樣才能充分發(fā)揮FLEX和Flash的長處，以下是它們的交互操作和源代碼。

經(jīng)過整合操作以后，我們需要對處理過的圖片進(jìn)行保存，以下功能是指定保存的路徑或是指定服務(wù)器上傳路徑[15]，功能圖片(見圖9)和側(cè)面效果圖片(見圖10)。

5 結(jié) 語

三維交互式服裝設(shè)計(jì)系統(tǒng)利用RIA結(jié)構(gòu)的FLEX開發(fā)平臺，研制出了可選擇服裝樣式、圖案、顏色等功能的服裝設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有模板樣式選擇、正面服裝設(shè)計(jì)、側(cè)面服裝設(shè)計(jì)等功能，通過研究服裝曲面造型與參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)，將動(dòng)態(tài)參數(shù)應(yīng)用于服裝設(shè)計(jì)，達(dá)到了提高設(shè)計(jì)效率、節(jié)約成本的效果。同時(shí)通過應(yīng)用該系統(tǒng)，將動(dòng)態(tài)參數(shù)應(yīng)用于服裝設(shè)計(jì)，達(dá)到了提高設(shè)計(jì)效率、節(jié)約成本的目的。服裝三維交互式將以服裝為代表的自由曲面類產(chǎn)品設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)圖形處理成為了現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的柔性化、個(gè)性化以及自動(dòng)化。其研究成果在服裝相關(guān)領(lǐng)域有廣闊的推廣前景，同時(shí)由于鞋類設(shè)計(jì)、玩具設(shè)計(jì)、箱包設(shè)計(jì)領(lǐng)域有著和服裝設(shè)計(jì)類似特點(diǎn)的，在這些領(lǐng)域同樣可以應(yīng)用，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

圖7 指定區(qū)域選取

圖8 FLEX生成位圖與Flash交互

圖9 圖片保存

反沖質(zhì)子磁譜儀基于中子與聚乙烯靶的n-p散射及反沖質(zhì)子在磁場中的色散、偏轉(zhuǎn)和聚焦等物理過程，其基本原理包含核反沖和磁分析2個(gè)過程。在實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系中，與中子入射方向成角度φ的反沖質(zhì)子，其能量Ep和中子能量En間的關(guān)系為

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圖10 效果圖界面

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