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第一部分 计算机三维服装建模3

第1章 计算机三维服装建模概述3

1.1 引言3

1.2 三维服装建模研究背景3

1.2.1 研究背景3

1.2.2 三维服装人体建模7

1.2.3 三维服装CAD11

1.3 三维服装建模方法13

1.3.1 交互式三维服装建模13

1.3.2 数据驱动三维服装建模15

1.3.3 逆向过程建模16

1.4 相关技术与工具17

1.4.1 三维人体数据库的建立17

1.4.2 人体体型分析与识别17

1.4.3 三维人体建模17

1.4.4 三维服装CAD技术18

1.4.5 交互式三维建模工具18

1.5 本章小结18

参考文献18

第2章 基于多视角的三维服装重建25

2.1 引言25

2.2 相关工作26

2.2.1 布料和服装捕捉26

2.2.2 几何处理技术27

2.3 本章方法概述27

2.3.1 采集28

2.3.2 多视图重建28

2.3.3 连续的交叉参数化28

2.3.4 重网格化及曲面构造28

2.4 获取28

2.4.1 摄像机28

2.4.2 同步29

2.4.3 灯光29

2.5 多视角重建29

2.6 连续的交叉参数化设计31

2.6.1 定位脱表面锚点32

2.6.2 基础网格参数化33

2.7 重网格及曲面构造35

2.7.1 模板构建35

2.7.2 曲面构造36

2.8 建模结果36

2.9 本章小结39

参考文献39

第3章 基于图像的三维服装建模42

3.1 引言42

3.2 相关工作42

3.3 基于单幅图像的建模44

3.3.1 本节方法概述44

3.3.2 服装的原型建模45

3.3.3 服装的细节复原45

3.3.4 实验结果46

3.3.5 结论49

3.4 基于深度相机的服装构建49

3.4.1 本节方法概述50

3.4.2 服装部件库的构建50

3.4.3 贝叶斯网络51

3.4.4 服装部件的形状关联51

3.4.5 建模结果与讨论53

3.4.6 结论53

3.5 本章小结53

参考文献53

第4章 几何联动约束的三维服装重建57

4.1 引言57

4.2 相关工作58

4.3 方法概述59

4.4 三维服装重建60

4.4.1 二维—三维拓扑几何映射及部件参数化造型60

4.4.2 联动约束62

4.4.3 保形变换62

4.5 实验结果与分析65

4.6 本章小结66

参考文献66

第5章 部件化构建的服装建模69

5.1 引言69

5.2 服装模型分割72

5.2.1 基于区域增长的快速分割算法72

5.2.2 服装部件模型分类74

5.3 几何约束的保形变换75

5.4 自适应的服装部件融合76

5.4.1 基于均值坐标插值的网格融合方法76

5.4.2 适应网格与分层抽样79

5.4.3 自然拼接80

5.5 建模结果与性能分析82

5.5.1 分割结果与分析82

5.5.2 融合效果比较82

5.5.3 性能评价与用户体验84

5.6 本章小结87

参考文献87

第6章 数据驱动的服装建模89

6.1 引言89

6.2 基于形状分析的三维服装建模91

6.3 语义分割92

6.3.1 形状款式分析92

6.3.2 语义分割算法93

6.3.3 部件模型聚类94

6.4 款式描述算子94

6.4.1 款式描述算子的定义94

6.4.2 服装部件的形状对应95

6.5 三维服装合成96

6.5.1 全局优化96

6.5.2 自然拼接算法97

6.6 实验结果与分析98

6.6.1 实验设置98

6.6.2 定性对比分析98

6.6.3 部件关联分析99

6.6.4 服装合成结果100

6.6.5 性能评价101

6.7 本章小结102

参考文献102

第二部分 计算机服装仿真及视觉技术107

第1章 计算机服装仿真及视觉技术概述107

1.1 引言107

1.2 计算机服装仿真及视觉研究基础107

1.2.1 研究背景107

1.2.2 研究目的及意义109

1.3 计算机服装仿真方法109

1.3.1 几何法110

1.3.2 物理法110

1.3.3 混合法112

1.3.4 自适应网格法113

1.3.5 约束动力学法114

1.3.6 实例数据法114

1.3.7 并行计算法115

1.4 计算机服装视觉技术117

1.4.1 服装分类117

1.4.2 服装推荐118

1.4.3 服装分割119

1.4.4 服装检索120

1.5 本章小结121

参考文献121

第2章 基于微分几何能量的服装织物仿真模型127

2.1 引言127

2.2 保持织物几何细节的网格变分优化模型130

2.3 织物能量变形函数132

2.3.1 顶点位置能量项133

2.3.2 边长能量项133

2.3.3 二面角能量项134

2.3.4 受力能量项134

2.3.5 带约束的非线性织物变形目标能量函数135

2.4 数值优化求解135

2.4.1 目标能量函数的优化迭代求解135

2.4.2 各向异性优化调解机制137

2.5 仿真结果与性能分析139

2.5.1 收敛性分析139

2.5.2 参数设置分析140

2.5.3 效果比较142

2.5.4 用户调研与性能分析144

2.6 本章小结145

参考文献146

第3章 基于几何测量和变形的服装仿真149

3.1 引言149

3.2 相关工作149

3.3 本章方法概述151

3.4 织物的几何测量方法152

3.4.1 织物测量样本选取152

3.4.2 实验设置与测量方法153

3.4.3 织物面料属性的几何度量154

3.5 数据驱动的几何约束变形策略156

3.5.1 测量数据样本的统计回归模型156

3.5.2 几何约束变形157

3.6 真实感织物模拟159

3.6.1 织物模拟的几何变形能量模型159

3.6.2 权重设置159

3.6.3 过程优化算法160

3.7 实验结果与分析160

3.7.1 权重参数设置160

3.7.2 主观视觉效果161

3.7.3 比较与分析163

3.7.4 应用165

3.8 本章小结165

参考文献166

第4章 面向个性化服装推荐的判断优化模型168

4.1 引言168

4.2 四季色彩判断模型169

4.2.1 个人四季色彩理论概述169

4.2.2 基于SVM分类的个人四季色彩判断方法170

4.3 基于优化处理模型的服装推荐方法173

4.3.1 相关方法概述173

4.3.2 属性标注及同现关系174

4.3.3 优化处理174

4.4 用户评分反馈176

4.5 实验结果与分析177

4.5.1 实验数据集177

4.5.2 用户颜色特征判断结果分析177

4.5.3 推荐结果与性能分析178

4.6 本章小结181

参考文献181

第5章 联合分割和特征匹配的服装图像检索183

5.1 引言183

5.2 检索方法概述185

5.3 联合分割185

5.3.1 HOG特征186

5.3.2 概率模型187

5.3.3 超像素组合187

5.3.4 ESVM分类器训练188

5.3.5 分割传播188

5.4 服装检索189

5.4.1 特征提取189

5.4.2 特征匹配189

5.4.3 相似性度量192

5.5 实验结果与分析192

5.5.1 实验数据集192

5.5.2 分割对比实验结果194

5.5.3 特征匹配实验结果197

5.5.4 检索对比实验结果198

5.6 本章小结200

参考文献200

第6章 多目标服装图像的协同分割方法203

6.1 引言203

6.2 协同分割方法概述204

6.3 多目标服装协同分割205

6.3.1 遮挡模型205

6.3.2 显著特征提取206

6.3.3 协同分割算法206

6.4 实验结果与分析209

6.4.1 实验数据集209

6.4.2 实验结果与性能分析209

6.5 本章小结212

参考文献214

总结与展望216

研究总结216

主要研究成果217

不足与展望219