AR体感互动成像技术与纺织服装定制系统的应用研发

张剑锋 杨潇

摘要：增强现实技术（AR）是近年来兴起的一种新型人机交互技术，它通过对物体目标识别、动态跟踪和虚拟现实等多种技术的综合运用，可真正实现虚拟信息与真实环境的“无缝”融合，用以达到增强用户对现实世界的感知能力。文章对AR体感互动成像技术与纺织服装定制系统的应用研发进行了介绍。

关键词：AR技术；体感互动成像技术；纺织服装定制系统；人机交互技术；目标识别；动态跟踪 文献标识码：A

中图分类号：TP391 文章编号：1009-2374（2016）23-0019-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.008

1 概述

AR（Augmented Reality）技术即增强现实技术，也就是扩增现实。就是把原本在现实世界的一个时间、空间范围难以体验到的实体信息比如视觉、声音、味道、触觉等，通过科学方法的技术模拟仿真后再叠加到现实世界就可以被人类感官所感知到，从而做到超越现实的感官体验。

目前在纺织服装定制行业里，我们都还是采用几千年来一直沿用的量体裁衣，打版制衣的传统方式，所以服装定制系统在大众人群中并不能普遍实现，只有少部分富裕人群才能承受定制服装带来的消费。假如价格低廉的纺织服装定制系统出世之后，人们就可以根据不同的身材定制专属自己独一无二合身的衣服。

2 AR体感互动成像技术的概述

2.1 概述

20世纪90年代末期，AR领域的学者们就开始集会，在一系列召开的和AR相关的国际会议上，其中包括AR工作会议（IWAR）、国际增强现实研讨会（ISAR）以及国际混合与增强现实会议（IsMAR）等，这些会议在很大程度上促进了此研究的发展。在目前，国内研究AR技术的单位有北京理工大学、浙江大学、中国科学院计算机研究所、国防科技大学、上海大学等一系列大学，国内对AR的研究仍然处于起步阶段。

2.2 优势

统计发现，从1995年到现在，涉及AR技术系统的专利就有100多篇，新公开的美国公开的专利US2002191003也有AR的增强现实显示技术，他们是用摄像机来定位物体位置并报告给相通的计算机来呈现图像。

AR体感互动成像技术功能强大，通过三维的人体数字扫描技术提供数据的自动生成成像，使扫描文件依据您的需求来控制大小、精细。这个完善的三维人体扫描成像软件，通过其简便用户界面，引导使用的人进行扫描结果的编辑以及保存和重复使用，同时还可内置到多个服装设计CAD软件中，使其更容易进行数据处理。

3 纺织服装定制系统的发展前景

3.1 行业现状

21世纪，纺织服装业已进入了一个崭新的阶段，越来越多的人喜欢上了服装私人定制。大批量定制的服装会带来很多的问题，并不适合所有的人群，比如有的人肩膀特别宽、有的人啤酒肚特别大等，这样的人群很难在商场里选择到合适自己的衣服。所以现在我们急需一种依靠科技手段制造出的合适不同人群的、价格低廉的纺织服装定制系统。

3.2 开发模式

三维人体建模技术可以10～30秒钟获得人体上所有数据，根据参数制造出最合适的衣服，可应用到量体裁衣、个性化服装定制、三维试衣等不同的领域，结合G-ERP系统实现在线人体测量、服装设计、制版、生产的一体化。

使用这些先进的生产设备和高新技术，服装生产企业就能加快服装订单承接及生产，增强样衣研发能力，丰富产品设计，加速新品上市，缩短生产加工周期，提高产品质量，减少生产成本，提高生产效率，降低企业对人工技术的依赖性，大大提升企业的市场竞争力，创造利润最大化。

3.3 发展方向

2013年，全国定制店铺的数量是2012年的10倍；2014年，全国定制店铺的数量是2013年的10倍；2015年，全国定制店铺的数量是2014年的10倍；定制市场正以10倍速狂飙突进。服装私人定制就是未来服装趋势，但是目前国内具备体感技术应用研发的公司廖廖无几。

4 AR体感互动成像技术与纺织服装定制系统的应用研发

4.1 研发模式

本团队采用的是通过kinect扫描仪的3D采集捕捉技术实现AR体感互感成像并采集人体的数据。人体通过一圆盘的360度旋转、kinect的升降来实现人体的全3D扫描，准确捕捉到人体的各个方位数据。通过Mesh Viewer 3D软件生成人体的全方位3D模型，然后把模型导入G-ERP服装定制系统，如图1所示：

图1 服装定制系统实现基本原理图

在这个系统中有各式各样的预先设定好的服饰模版（当然也可按照客户的特殊需求迅速制版），然后通过导入的模型自动调整，生成最适合的衣服（裤子）尺寸。保证了衣服都合身、衣服的款式样子微调、衣服的颜色、花边、LOGO都满足客户的需求。实现本系统相应的硬件和软件设计统一，达到系统采集的数据精准，处理速度快、设计快捷，外形美观、虚拟试穿测量好、能直观性调整压感、触点让服装更合体的仿真效果，真正实现客户的专属定制，衣服的独一无二。相比传统的制衣模式，此技术省略了打板制衣所耗费的材料，真正实现了节能环保的目标。实现三维虚拟仿真试衣设计的进一步研究，达到增强样衣研发能力，丰富产品设计，加速新品上市，缩短生产加工周期的效果。

本项目的特色就在于能通过AR体感互动成像技术为纺织服装定制系统提供完美的数据，具有无可比拟的便利性，并且通过与网络营销模式的结合，能让这一技术迅速地被推广并得到应用。

在三维服装设计环节，我们所用的软件确定适用于三维立体设计的服装造型，会自动分析服装设计的人体静、动态尺寸，这是此软件强大的一个方面。同时在修改衣片、微调效果的情况下，G-ERP还能反馈三维曲面的二维展开数据，就能有效地实现智能化，如图2所示：

图2 AR成像与服装定制系统的研发技术原理图

4.2 测量方法选择

人体测量方法总分为三大类：传统的二维测量、接触式三维测量仪测量和非接触三维自动测量。二维手工测量方法太过粗略，并不能充分反映人体三维特征，不满足三维人体建模数据要求；接触式三维测量仪测量的接触测量时间很长，会使被测人感到疲劳及窘迫，不利于三维系统对三维人体数据获取和建模处理；而非接触三维人体自动测量是以现代光学为基础，通过融光电子学、计算机成像学、信息处理学和计算机视觉等科学技术一体的三维测量技术。在这里我们就可以用AR体感成像技术来实现非接触三维人体测量方法。

4.3 创新与优势

目前在国内，甚至日本、韩国等世界领先的服装潮流国家，都还没有一款真正的、可以根据每个人身材的不同迅速能够制衣的软件问世。而真正能做到独一无二的服装定制的机构确实还在运用最古老的打板制衣方式，这是我们大部分人群很难消费得起的服装定制方式。虽然现在已经有了不少进步的影子，比如说现在许多大商场里已经推出了3D试衣镜，但是这些软件都是采用的贴片原理把衣服贴在人身上，更不用说合身了。我可以预见，这套服装定制系统的问世将带动一个时代的服装行业变革。

5 结语

设计领域的三维试衣概念已出现一段时间，这一直是设计师们的梦想。之前有些CAD开发商也在做这方面的尝试，但到目前为止，这些系统存在或多或少的不尽人意之处，但是毕竟代表了一种趋势。而在近一年之中，就有上海的两家公司推出了，系统比较完美的三维试衣软件：一家是韩国的三维试衣软件；另一家是微思三维服装设计软件Vstitcher。

我们有能力相信，我们的产品也必将不断完善，在未来的五年或者十年之后，这样的纺织服装定制系统必将风靡全球，让每个人都能穿上独一无二的定制DIY

服装。

参考文献

[1] 吴国斌，李斌，阎骥洲.Kinect人机交互开发实践

[M].北京：人民邮电出版社，2013.

[2] 王森.Kinect体感程序设计入门（使用C#和C++）

[M].北京：科学出版社，2015.

[3] 余涛.Kinect应用开发实战：用最自然的方式与机器对话[M].北京：机械工业出版社，2013.

[4] 陈维兴，林小茶.C++面向对象程序设计教程（第三版）[M].北京：清华大学出版社，2013.

作者简介：张剑锋（1993-），男，广西乐业人，广西民族大学信息科学与工程学院本科学生，研究方向：计算机CADS设计；杨潇（1992-），男（布依族），贵州屏塘人，广西民族大学信息科学与工程学院本科学生，研究方向：计算机CADS设计。

（责任编辑：黄银芳）