AR體感互動成像技術與紡織服裝定制系統的應用研發

張劍鋒 楊瀟

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

關鍵詞：AR技術；體感互動成像技術；紡織服裝定制系統；人機交互技術；目標識別；動態跟蹤 文獻標識碼：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）技術即增強現實技術，也就是擴增現實。就是把原本在現實世界的一個時間、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，通過科學方法的技術模擬仿真后再疊加到現實世界就可以被人類感官所感知到，從而做到超越現實的感官體驗。

目前在紡織服裝定制行業里，我們都還是采用幾千年來一直沿用的量體裁衣，打版制衣的傳統方式，所以服裝定制系統在大眾人群中并不能普遍實現，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出世之后，人們就可以根據不同的身材定制專屬自己獨一無二合身的衣服。

2 AR體感互動成像技術的概述

2.1 概述

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

2.2 優勢

統計發現，從1995年到現在，涉及AR技術系統的專利就有100多篇，新公開的美國公開的專利US2002191003也有AR的增強現實顯示技術，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圖像。

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

3 紡織服裝定制系統的發展前景

3.1 行業現狀

21世紀，紡織服裝業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。

3.2 開發模式

三維人體建模技術可以10～30秒鐘獲得人體上所有數據，根據參數制造出最合適的衣服，可應用到量體裁衣、個性化服裝定制、三維試衣等不同的領域，結合G-ERP系統實現在線人體測量、服裝設計、制版、生產的一體化。

使用這些先進的生產設備和高新技術，服裝生產企業就能加快服裝訂單承接及生產，增強樣衣研發能力，豐富產品設計，加速新品上市，縮短生產加工周期，提高產品質量，減少生產成本，提高生產效率，降低企業對人工技術的依賴性，大大提升企業的市場競爭力，創造利潤最大化。

3.3 發展方向

2013年，全國定制店鋪的數量是2012年的10倍；2014年，全國定制店鋪的數量是2013年的10倍；2015年，全國定制店鋪的數量是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，但是目前國內具備體感技術應用研發的公司廖廖無幾。

4 AR體感互動成像技術與紡織服裝定制系統的應用研發

4.1 研發模式

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

圖1 服裝定制系統實現基本原理圖

在這個系統中有各式各樣的預先設定好的服飾模版（當然也可按照客戶的特殊需求迅速制版），然后通過導入的模型自動調整，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、衣服的顏色、花邊、LOGO都滿足客戶的需求。實現本系統相應的硬件和軟件設計統一，達到系統采集的數據精準，處理速度快、設計快捷，外形美觀、虛擬試穿測量好、能直觀性調整壓感、觸點讓服裝更合體的仿真效果，真正實現客戶的專屬定制，衣服的獨一無二。相比傳統的制衣模式，此技術省略了打板制衣所耗費的材料，真正實現了節能環保的目標。實現三維虛擬仿真試衣設計的進一步研究，達到增強樣衣研發能力，豐富產品設計，加速新品上市，縮短生產加工周期的效果。

本項目的特色就在于能通過AR體感互動成像技術為紡織服裝定制系統提供完美的數據，具有無可比擬的便利性，并且通過與網絡營銷模式的結合，能讓這一技術迅速地被推廣并得到應用。

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

圖2 AR成像與服裝定制系統的研發技術原理圖

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據要求；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，不利于三維系統對三維人體數據獲取和建模處理；而非接觸三維人體自動測量是以現代光學為基礎，通過融光電子學、計算機成像學、信息處理學和計算機視覺等科學技術一體的三維測量技術。在這里我們就可以用AR體感成像技術來實現非接觸三維人體測量方法。

4.3 創新與優勢

目前在國內，甚至日本、韓國等世界領先的服裝潮流國家，都還沒有一款真正的、可以根據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。雖然現在已經有了不少進步的影子，比如說現在許多大商場里已經推出了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。我可以預見，這套服裝定制系統的問世將帶動一個時代的服裝行業變革。

5 結語

設計領域的三維試衣概念已出現一段時間，這一直是設計師們的夢想。之前有些CAD開發商也在做這方面的嘗試，但到目前為止，這些系統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計軟件Vstitcher。

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

服裝。

參考文獻

[1] 吳國斌，李斌，閻驥洲.Kinect人機交互開發實踐

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[3] 余濤.Kinect應用開發實戰：用最自然的方式與機器對話[M].北京：機械工業出版社，2013.

[4] 陳維興，林小茶.C++面向對象程序設計教程（第三版）[M].北京：清華大學出版社，2013.

作者簡介：張劍鋒（1993-），男，廣西樂業人，廣西民族大學信息科學與工程學院本科學生，研究方向：計算機CADS設計；楊瀟（1992-），男（布依族），貴州屏塘人，廣西民族大學信息科學與工程學院本科學生，研究方向：計算機CADS設計。

（責任編輯：黃銀芳）