基于unity3D開發引擎的虛擬試衣間的設計

摘 要：虛擬試衣這個概念很早就提出，但是受著各種硬軟件的限制，它的發展比較緩慢，隨著科技的不斷進步，國際上有不少公司實現了三維掃面建立人體掃描模型，再進行虛擬試衣，但基于碰撞檢測環境和數據庫的局限，它的研發對象只是針對專業的服裝設計師，并沒有對廣大的電商平臺的客戶開放。目前越來越多的公司也看中了虛擬試衣的商機，試圖以電商平臺做支撐，開發可以對廣大客戶開放的的3D虛擬試衣軟件。本項目基于unity3D開發引擎，利用其絢麗多彩的渲染技術、定向靈活的動畫系統、簡潔的腳本編譯工具和多平臺發布的優點，打造一款面向廣大客戶的3D真實的虛擬試衣軟件。

關鍵詞：虛擬試衣；人體掃描；unity3D

1 研究背景

傳統試衣是一個比較繁瑣的過程，客戶要先在實體店選好喜歡的衣服，然后需要經歷排隊進試衣間，脫衣服，換衣服的過程，如果衣服不合身又需要重復以上過程。

將傳統的試衣與電子商務快速發展銜接起來，從而讓客戶能夠快速、便捷地選到自己喜歡的衣服，是未來的發展趨勢。這樣可以讓客戶不管在什么地方，什么時候，只要擁有一部移動設備都可以真實的體驗到試衣的效果，選擇到自己合適的衣服。因此，如何幫助消費者便捷、真實的體驗到試衣的效果，降低退貨率，成了商家們在面對激烈的服裝電子商務競爭市場熱衷思考的問題。

虛擬試衣間這個概念的提出，能夠有效地替廣大電商解決因為客戶沒有選擇到合適衣服而不斷退貨、換貨的煩惱，同時也增加了客戶的多樣性試衣的體驗，因此將虛擬技術應用到電商平臺已成為必然。

本文在現有的研究基礎上，結合軟硬件，對虛擬試衣平臺做了探索和研發，為電子商業化的發展提供新的手段和動力，促進服裝紡織業的發展。

2 基于Unity3D平臺的虛擬試衣間系統設計

Unity3D作為一款游戲開發引擎，它支持多種格式的音像資源，自帶燈光烘托效果和豐富的UI界面，引擎支持shader語言編程，可以在多平臺進行發布，其自帶的AssetStore庫，提供了豐富的資源共享插件，同時其獨特的Pyhsic物理系統，為虛擬現實領域提供了強大的仿真平臺，在如今的航天、教育、軍事方面Unity3D都有廣闊的應用。

虛擬試衣間系統選擇使用Unity3D進行設計，很重要的一點，就是其Physic物理系統提供了豐富而逼真的布料和多平臺發布與共享的功能，本設計主要分為三大模塊：人體建模，更換服裝，T臺走秀。

2.1 人體建模

人體建模是先通過主動式掃描對人體進行掃描導入，然后將通過掃描建立的個人身體模型參數化，再配合原有的參數化的特征點一起提供給用戶進行雙向選擇。

人體掃描作為一個獨立的功能需要客戶采用特定的傳感器和成像系統完成測量，數據存儲及網絡傳輸。

2.2 更換服裝

更換服裝是個比較復雜的過程，服裝類型的多樣性導致了更換服裝的復雜性，大多數情況下，緊身衣可以通過分配蒙皮骨骼權重來進行更換，寬松衣服就需要構建碰撞球體人模型來完成。

在換衣界面更換衣服的流程如下：人體模型上如果有衣服則脫下，記錄當前碰撞球體的數據，再將球體縮放十倍，以防衣服上身出現破面，導入對應服裝FBX，動態加載unity自帶的cloth組件，通過代碼設置服裝相關約束點，根據衣服型號是否需要添加對應碰撞球體配對組合，將記錄的碰撞球數據以漸變方式放大還原，完成碰撞系統搭建，實現換衣。

2.3 T臺走秀

T臺走秀需要對換裝后的人體模型進行最美展示，走秀需要場景、燈光、動畫和相機走位的配合，是個很復雜的過程。在此過程中，場景和燈光需要利用3Dmax等相關圖形編輯軟件進行制作和渲染，人體模型在T臺走秀的動畫需要通過動畫捕捉技術進行動態捕捉，后期經過美工處理后再導入unity3D，最后通過Unity3D自帶的渲染工具，動畫編輯器，完成相機走位與人體動畫的結合。

具體系統框架圖如圖1所示：

3 結論與展望

虛擬試衣間的概念很早就已經被提出，但是由于人體和衣服復雜的幾何關系限制，虛擬試衣間一致沒有真正的推廣和應用，但是其發展的前景卻不可忽視，隨著硬軟件技術的不斷發展和完善，以及客戶和電商平臺對虛擬試衣間的極大需求，后期虛擬試衣間必定能夠極大的實現其價值。

本項目研究的是基于unity3D開發引擎的虛擬試衣間的設計，主要由人體建模，更換服裝和T臺走秀三部分組成。虛擬試衣間中一個比較重要的環節是人體建模，人體建模由于體型各異導致的參數值不準確，最終有可能達不到軟件開發的目的。

本項目選取的相機是深度相機Kinect，市場上售價只要800元左右，通過此相機采集的數據，可以基本滿足軟件設計需求，完成虛擬試衣間的設計。

作者簡介：

張伊凡（1995-），男，漢族，河南扶溝縣城關鎮人，本科，研究方向：電氣工程及其自動化。