早期的服装虚拟模拟技术主要是服装的二维展示,即先用照相机等成像设备将穿着服装的模特拍摄下来,利用图像处理技术将不同款式的服装组合在一起,包括对图片进行轮廓提取、剪切、组合、旋转等。
与虚拟服装的二维展示相比,它的三维虚拟模拟就相对复杂多了,其最终所要达到的目标是服装三维建模(几何模型或物理模型),然后将服装虚拟地“穿”到人体模型上,观察服装的静态和动态效果,同时消费者能进行一定程度的交互。
B.Lafleur等人用圆锥曲面来模拟裙子,并穿着在人体模型上,采用在模型周围生成排斥力场对裙子与人体模特进行碰撞检测。
Hinds等人利用数字化仪扫描人台获取人台点云数据,通过曲面拟合构建数字化人台模型,然后在数字化人台上进行三维服装设计并进行二维裁片的展开。(www.xing528.com)
之后,很多学者开始对基于物理的服装建模进行大量研究:Weil通过曲面变形构建服装物理模型;Kunii和Godota使用几何与物理的混合模型实现的对服装褶皱的模拟;Aono使用一种弹性模型的方法模拟了手帕上褶皱的动态形成;Terzopoulos等人建立了一种通用的弹性模型并将它应用到了服装的悬垂模拟,他们使用Raleigh的放荡函数精确模拟了服装的摆动,并实现了服装与周围环境的碰撞检测来解决服装“穿越”其他物体的问题。
同时,大批学者开始对服装虚拟模拟过程中的碰撞检测算法进行研究。由于在服装虚拟模拟和虚拟试衣过程中,服装与周围环境经常接触,为了防止服装在悬垂、试穿等过程中“穿越”人体模型,必须采用一定的算法对服装与周围环境尤其是人体模型进行碰撞检测。由于碰撞检测涉及的被检测元素很多,计算量很大,因此必须选择高效率的碰撞检测算法以提高服装实时模拟过程中的效率问题。
另外,许多研究人员对二维裁片的三维虚拟缝合开展研究。首先通过服装CAD系统打板得到2-D裁片,然后构建2-D虚拟模型,在计算机环境中通过施加缝合力将2-D裁片缝合成3 D服装,并“穿”在人体模型上,随后观察它的穿着效果。这种方式不失为一种可行的三维服装模拟方式,因为在服装工业中,2-D服装CAD系统已经十分成熟并大规模应用,而且在实际服装生产中也是通过对衣片缝纫加工来生产服装的。
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