● 摘要
三维人台建模是三维服装CAD系统的关键技术。由于人体表面的复杂性,用单一的参数曲面进行数学描述有很大的难度。本文介绍了基于线架的三维人台建模方法,首先从人体扫描数据重构的三角片人体模型上,确定人台基准面并提取人体特征尺寸,在此基础上提出定义人台线架的准则以及构建方法,用B样条曲面填充线架网孔,最后拼接相邻曲面得到光滑人台曲面模型。同时,本文提出了人台线架优化过程中离散点串光顺问题的解决方法。论文主要研究内容如下:1、依据Poser生成的OBJ格式的三维人体表面数据构建三角片人体模型,使用最小二乘椭圆拟合的方法确定人体基准面,提取出构造人台线架所需的人体特征尺寸(颈围、胸围、腰围)。2、综合考虑人台曲面建模精度、建模效率以及光顺性,提出定义人台线架的四个准则以及具体构建方法。本文通过定义14张平面与三角片人体相交得到线架的待插值点,并对待插值点进行排序、分割得到人台线架。3、离散点串的光顺问题研究。本文综合考虑光顺的离散点串通常应满足的两个条件:①应变能最小;②曲率变化比较均匀,建立离散点串的光顺模型,并提出用遗传算法求解该光顺模型的方法。4、总结归纳人台曲面建模中用到的其它关键技术,包括B样条曲线的反算,四边域的B样条曲面填充以及B样条曲面的光滑拼接等。软件平台的建立也是本课题的重要任务,采用基于面向对象设计DIP原则的层次结构设计软件整体构架,利用采用面向对象的封装、继承、多态原则以及C++ STL技术初步实现了这一软件平台。
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