基于unity3D开发引擎的虚拟试衣间的设计

摘 要：虚拟试衣这个概念很早就提出，但是受着各种硬软件的限制，它的发展比较缓慢，随着科技的不断进步，国际上有不少公司实现了三维扫面建立人体扫描模型，再进行虚拟试衣，但基于碰撞检测环境和数据库的局限，它的研发对象只是针对专业的服装设计师，并没有对广大的电商平台的客户开放。目前越来越多的公司也看中了虚拟试衣的商机，试图以电商平台做支撑，开发可以对广大客户开放的的3D虚拟试衣软件。本项目基于unity3D开发引擎，利用其绚丽多彩的渲染技术、定向灵活的动画系统、简洁的脚本编译工具和多平台发布的优点，打造一款面向广大客户的3D真实的虚拟试衣软件。

关键词：虚拟试衣；人体扫描；unity3D

1 研究背景

传统试衣是一个比较繁琐的过程，客户要先在实体店选好喜欢的衣服，然后需要经历排队进试衣间，脱衣服，换衣服的过程，如果衣服不合身又需要重复以上过程。

将传统的试衣与电子商务快速发展衔接起来，从而让客户能够快速、便捷地选到自己喜欢的衣服，是未来的发展趋势。这样可以让客户不管在什么地方，什么时候，只要拥有一部移动设备都可以真实的体验到试衣的效果，选择到自己合适的衣服。因此，如何帮助消费者便捷、真实的体验到试衣的效果，降低退货率，成了商家们在面对激烈的服装电子商务竞争市场热衷思考的问题。

虚拟试衣间这个概念的提出，能够有效地替广大电商解决因为客户没有选择到合适衣服而不断退货、换货的烦恼，同时也增加了客户的多样性试衣的体验，因此将虚拟技术应用到电商平台已成为必然。

本文在现有的研究基础上，结合软硬件，对虚拟试衣平台做了探索和研发，为电子商业化的发展提供新的手段和动力，促进服装纺织业的发展。

2 基于Unity3D平台的虚拟试衣间系统设计

Unity3D作为一款游戏开发引擎，它支持多种格式的音像资源，自带灯光烘托效果和丰富的UI界面，引擎支持shader语言编程，可以在多平台进行发布，其自带的AssetStore库，提供了丰富的资源共享插件，同时其独特的Pyhsic物理系统，为虚拟现实领域提供了强大的仿真平台，在如今的航天、教育、军事方面Unity3D都有广阔的应用。

虚拟试衣间系统选择使用Unity3D进行设计，很重要的一点，就是其Physic物理系统提供了丰富而逼真的布料和多平台发布与共享的功能，本设计主要分为三大模块：人体建模，更换服装，T台走秀。

2.1 人体建模

人体建模是先通过主动式扫描对人体进行扫描导入，然后将通过扫描建立的个人身体模型参数化，再配合原有的参数化的特征点一起提供给用户进行双向选择。

人体扫描作为一个独立的功能需要客户采用特定的传感器和成像系统完成测量，数据存储及网络传输。

2.2 更换服装

更换服装是个比较复杂的过程，服装类型的多样性导致了更换服装的复杂性，大多数情况下，紧身衣可以通过分配蒙皮骨骼权重来进行更换，宽松衣服就需要构建碰撞球体人模型来完成。

在换衣界面更换衣服的流程如下：人体模型上如果有衣服则脱下，记录当前碰撞球体的数据，再将球体缩放十倍，以防衣服上身出现破面，导入对应服装FBX，动态加载unity自带的cloth组件，通过代码设置服装相关约束点，根据衣服型号是否需要添加对应碰撞球体配对组合，将记录的碰撞球数据以渐变方式放大还原，完成碰撞系统搭建，实现换衣。

2.3 T台走秀

T台走秀需要对换装后的人体模型进行最美展示，走秀需要场景、灯光、动画和相机走位的配合，是个很复杂的过程。在此过程中，场景和灯光需要利用3Dmax等相关图形编辑软件进行制作和渲染，人体模型在T台走秀的动画需要通过动画捕捉技术进行动态捕捉，后期经过美工处理后再导入unity3D，最后通过Unity3D自带的渲染工具，动画编辑器，完成相机走位与人体动画的结合。

具体系统框架图如图1所示：

3 结论与展望

虚拟试衣间的概念很早就已经被提出，但是由于人体和衣服复杂的几何关系限制，虚拟试衣间一致没有真正的推广和应用，但是其发展的前景却不可忽视，随着硬软件技术的不断发展和完善，以及客户和电商平台对虚拟试衣间的极大需求，后期虚拟试衣间必定能够极大的实现其价值。

本项目研究的是基于unity3D开发引擎的虚拟试衣间的设计，主要由人体建模，更换服装和T台走秀三部分组成。虚拟试衣间中一个比较重要的环节是人体建模，人体建模由于体型各异导致的参数值不准确，最终有可能达不到软件开发的目的。

本项目选取的相机是深度相机Kinect，市场上售价只要800元左右，通过此相机采集的数据，可以基本满足软件设计需求，完成虚拟试衣间的設计。

作者简介：

张伊凡（1995-），男，汉族，河南扶沟县城关镇人，本科，研究方向：电气工程及其自动化。