三维人体扫描测量技术探究

服装市场快速反应是竞争的焦点。如何在短时间内根据终端客户的特点生产、销售令客户满意、舒适性高的服装，是提高行业竞争力、企业创收赢利的重要途径。正是这个原因，服装企业迫切需要借助计算机数字化和信息化技术来提升对服装市场的快速反应能力。

三维人体扫描测量技术也叫非接触式三维人体测量技术（interactive 3D whole bodyscanner system）。三维人体扫描测量技术是通过应用光敏设备捕捉投射到人体表面的光（激光、白光及红外线）在人体上形成的图像，描述人体三维特征。国际上常用的人体扫描仪有Telmat的SYMCAD、Turbo Flash/3D、TC2-3T6、TechMath-RAMSIS、Cyberware-WB4、Vitronic-Vitus等。三维人体扫描测量系统具有扫描时间短，精确度高，测量部位多等多种优于传统测量技术的特点，如德国的TechMath扫描仪在20秒内完成扫描过程，可捕捉人体8万个数据点，获得人体相关的85个部位尺寸值，精确度为＜±0.2mm；美国的TC2三维人体扫描系统通过对人体4.5万个点的扫描，迅速获得人体的80多个数据，可以全面精确地反映人体体型情况。英国的TuringC3D系统还可以捕捉表面的材质，对物体表面的色彩、质地进行描述。扫描输出的数据可直接用于服装设计软件，进行量身定制。目前，人体扫描仪广泛应用于人体测量学研究、服装工业MTM量身定制和可视缝合设计（三维仿真试衣技术）等领域，如图2-9 所示。

图2-9　人体数据测量扫描工作

据有关权威机构调研数据显示，虽然市场上服装品牌众多，款式纷呈，但在服装的合体程度上却不尽如人意，消费者中77.9%的消费者要求服装合身。由于服装不合身，在首次销售尝试时有47.7%的服装不合身，造成实际销售量比预计低了16.65%，服装的合体性差对消费者而言，会造成一定的不舒适感，严重的会影响正常的工作。三维人体扫描测量技术的出现大大改善了服装行业的服装合体问题，使得服装的量身定制、个性化生产成为现实。

三维人体扫描测量技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术，又称为“实景复制技术”，是继GPS空间定位技术后的又一次测绘技术革新，将使测绘数据的获取方法、服务能力与水平、数据处理方法等进入新的发展阶段。传统的测量方法，如三角测量方法、GPS测量都是基于点的测量，运用到测量人体的三维数据上，人体扫描技术基于面的数据采集方式，用激光扫描获得的原始数据为点数据，点数据是大量扫描离散点的结合。三维人体扫描测量技术的主要特点是实时性、主动性、适应性好，扫描时无需和人体接触，扫描数据经过简单的处理就可以直接使用（图2-10）。

图2-10　三维人体模拟(www.xing528.com)

目前，国内外都有人体扫描系统，但所有系统都是由地面三维激光扫描仪、数码相机、后处理软件、电源以及附属设备构成，它们都是采用非接触式高速激光测量方式，获取人体的几何图形数据或影像数据，最终由后处理软件对采集的点数据和影像数据进行处理，转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型，以多种不同的格式输出，最终得到人体的精确数据和人体的三维形态档案（图2-11）。

现阶段，需要通过两种类型的软件才能使三维人体激光扫描仪发挥其功能：一类是扫描仪的控制软件；另一类是数据处理软件。前者通常是扫描仪附带的操作软件，既可以获取数据，也可以对数据进行相应处理；而后者多为第三方企业提供详细的人体扫描数据处理信息，主要用于数据处理（图2-12、图2-13）。

图2-11　三维人体扫描数据

图2-12　人体激光扫描测量基本原理

图2-13　人体激光扫描仪系统组成与坐标系图