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一种衣片网格模型自动生成方法


技术摘要:
本发明涉及一种衣片网格模型自动生成方法,其利用纸样所画出的服装的前后衣片轮廓为服装三维建模基础,先读取衣片轮廓的线段信息,再对读取出的线段进行平均离散化处理,生成边界质点,在衣片内部进行布点,将网格撒点法与射线扫描法结合生成衣片的内部质点,构建衣片  全部
背景技术:
服装三维建模技术属于布料仿真,而模拟布料的基础问题是构建相应的布料模 型,其它所有模拟算法均是在此基础上得以实现运用的。服装建模技术大约可以分为几何 法、物理法和混合法。其中,几何变形法用来模拟布料的拓扑结构被称为几何法。物理法,即 根据物理模型与力学分析计算每个时刻的布料状态,主要包括连续体模型、点云模型、参数 学习法、力学分析法等方法。其中,前两者用于构造布料的物理模型,后两者用于求解模型 的各项物理参数。混合法将物理法和几何法结合在一起,在保持一定的真实感前提下,提高 模拟过程的实时性。本发明所用方法属于几何法,用网格来表示服装衣片的拓扑结构,本发 明得到的网格模型是服装模拟的一个核心基础,服装仿真的后续物理仿真在本发明基础上 进行。传统的服装几何建模方法都是用三维建模软件,手动制作服装的三维网格模型,其过 程复杂,需要大量的手动布线操作,并且网格多为四边形,但是四边形网格模型在表示服装 的形状不规则上存在缺陷,模拟服装褶皱或者服装动态效果时不够精细,因为四边形网格 表示的规则四边形面片无法准确描述不规则的物体,所以现在对布料的仿真多建立在三角 形网格模型上,三角形可以用来表示任意不规则的物体表面,将四边形网格模型改为三角 形网格模型,仅需连接四边形的一条对角线即可。传统的方法即使采用三角网格模型对服 装进行三维建模仍需要大量的人工操作。 目前有利用二维衣片生成三角网格衣片几何模型的方案,其最终生成结果与本方 案类似,现对其进行介绍: 采用了一种网格存储方法来存储点、边、三角形的拓扑数据,即把点、边、三角形所 在的大块区域划分成许多矩形小格子,按点的坐标、边的中点坐标、三角形的重心坐标所在 的格子编号来存储点、边、三角形。 在一个足够大的矩形区域建立背景三角网格,网格满足Delaunay三角网格的性 质:①空圆性质,对于网格中的每一个三角形,其外接圆不包含网格中的其它点(落在外接 圆边界上的点可以忽略)。②最小内角最大原则,对于每条边所在的两个三角形形成的四边 形区域,若是凸四边形,则这两个三角形的最小内角和最大。 在己经生成的背景网格中插入约束点,若约束点不在网格中,则需要对其进行以 下操作:①将约束点加入相应的点格子;②找到受约束点影响的三角形集合,若三角形的外 接圆包含约束点,则称此三角形受约束点影响;③在三角形格子中删除受影响的三角形集 合,形成一个空区域;④对于空区域上的每条边,分别与约束点生成一个新的三角形,在找 到空区域的外边界以后,将外边界上的线段按照顺时针或逆时针顺序排好序,再将每一条 线段与插入点结合生成新的三角形。通过插入约束点算法的处理,约束边的两端点必然已 经在网格中存在。首先判断约束边是否已经存在,若不存在,则需要对其进行以下操作:① 找到与约束边相交的三角形集合;②删除受约束边影响的三角形集合,形成一个空区域;③ 4 CN 111583410 A 说 明 书 2/6 页 对空区域进行简单的三角剖分,使新生成的网格必然包含约束边。 插入约束边生成的空区域的三角剖分过程简单描述:①对空区域边界上的点进行 逆时针排序并且分为两个部分,第一部分从v0按序排到vn,第二部分从vn按序排到v0;②对 于每一部分,各取头尾两点生成一条边e0,取第一点为v0,令ei=e0,vi=v0;③若vi不是最后 一个点,则继续往下执行,否则跳转到⑥;④令vi等于按序的下一个点,ei与vi生成一个新的 三角形;⑤令ei等于取最后一个点与vi生成的边,跳转到③;⑥结束。 在插入约束点与约束边之后,衣片轮廓就被嵌入到背景网格中,将多余的三角形 删除,就可以得到划分成三角网格的衣片。 上述方案虽能将二维衣片生成三角网格模型,但是仍有以下缺点: (1)衣片轮廓包含弧线,但是此方案设计者未提供一个具体的弧线约束边插入规 则,这就需要用户自己将每一个衣片的每一条弧线边手动分段为直线约束边,增加了用户 的工作量; (2)根据此方案的约束边插入方法,在处理凹多边形形状的空区域时,可能会造成 某些三角形边相交,这些相交的三角形也不会被删除,这样生成的网格是不合理的。 综上所述,有必要对现有技术作进一步的创新。
技术实现要素:
针对上述
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