服装CAD中的数字几何处理

第一章 绪论1 1.1 服装CAD研究现状1 1.2 数字几何处理介绍2 1.3 服装CAD发展趋势与应用3 1.3.1 服装CAD发展趋势3 1.3.2 服装CAD的应用3 参考文献4第二章 服装CAD中的曲线曲面造型5 2.1 纸样设计中的传统曲线造型方法6 2.1.1 三次参数样条插值曲线6 2.1.2 Bezier曲线7 2.1.3 B样条曲线9 2.2 纸样设计中的一些新曲线造型方法11 2.2.1 三次Bezier样条曲线11 2.2.2 三次T.Bezier样条曲线13 2.3 三维服装CAD中的传统曲面造型方法18 2.3.1 Bezier曲面18 2.3.2 B样条曲面和NURBS曲面19 2.3.3 传统曲面造型方法存在的问题21 2.4 三维服装CAD中的一些新曲面造型方法21 2.4.1 T.Bezier曲面的拼接在纺织服装造型中的应用21 2.4.2 双三次Bezier样条曲面25 参考文献29第三章 布料及服装模型的动态仿真31 3.1 研究现状31 3.1.1 布料仿真的研究现状31 3.1.2 数字服装模型仿真的研究现状32 3.2 布料模型的三维模拟33 3.2.1 布料仿真的物理学模型34 3.2.2 布料仿真的数值计算方法35 3.2.3 基于四叉树细分的布料自适应动态仿真37 3.3 数字服装的生成与人体模型碰撞研究44 3.3.1 人体模型45 3.3.2 衣片的缝合及数字服装的生成46 3.3.3 球形包围盒的建立及简化47 3.3.4 多分辨率椭球包围盒模型的生成49 3.3.5 应用实例54 参考文献54第四章 数字服装模型的边界提取与编辑57 4.1 数字服装模型的预处理57 4.1.1 网格模型的描述方法及孤立三角片的去除57 4.1.2 孔洞区域的修复60 4.1.3 数字服装模型的光顺处理63 4.2 数字服装模型的拾取66 4.2.1 视点坐标系中射线的形成67 4.2.2 射线在场景坐标系下的表示68 4.2.3 射线在物体局部坐标系下的表示69 4.2.4 拾取数字服装模型上的任意点70 4.2.5 应用实例72 4.3 数字服装边界提取与延展72 4.3.1 边界点的提取73 4.3.2 边界点归类和样条曲线型值点的选取74 4.3.3 反算样条曲线控制点及边界曲线的构造74 4.3.4 边界长度计算75 4.3.5 服装边界区域曲面延展76 4.3.6 应用实例77 4.4 数字服装边界切割和裁剪78 4.4.1 编辑区域的拾取79 4.4.2 切割面的形成与求交79 4.4.3 服装模型的三角网格分离和重建81 4.4.4 应用实例82 参考文献83第五章 数字人体及服装模型的尺寸提取及参数化85 5.1 基于近似最短路径的三维人体尺寸提取85 5.1.1 初始路径的计算方法86 5.1.2 近似最短路径的矫正87 5.1.3 针对边点算法的改造90 5.1.4 应用实例91 5.2 基于特征线的服装网格模型交互分割93 5.2.1 离散曲率估算方法94 5.2.2 特征点的提取97 5.2.3 特征线的自动生成98 5.2.4 交互式分割方法100 5.2.5 应用实例100 5.3 服装网格模型的均匀面积参数化及纹理映射100 5.3.1 基于“弹簧模型”的平面参数化算法101 5.3.2 改进的均匀面积参数化算法103 5.3.3 纹理映射104 5.3.4 算法实例与分析105 参考文献111第六章 数字服装模型的切割及优化113 6.1 服装模型表面点拾取及切割相关定义113 6.1.1 表面任意点的拾取113 6.1.2 切割线的定义115 6.1.3 种子点的拾取116 6.2 基于最小网格边曲率路径的切割算法117 6.2.1 引言117 6.2.2 网格边曲率定义118 6.2.3 最小边曲率路径算法119 6.2.4 算法的改进120 6.2.5 算法实例与分析121 6.3 基于最优切割面的网格最直路径切割算法123 6.3.1 引言123 6.3.2 法向量相关的最直路径算法124 6.3.3 基于最优切割面的最直路径算法126 6.3.4 特殊情况处理128 6.3.5 算法实例与分析128 6.4 切割边界网格重建与区域搜索130 6.4.1 引言130 6.4.2 切割线边界网格重建131 6.4.3 切割片区域搜索134 6.4.4 算法实例与分析135 参考文献136第七章 三维服装模型虚拟试衣139 7.1 三维人体模型和服装模型的建立139 7.1.1 三维人体测量139 7.1.2 三维数字人体模型的建立140 7.1.3 三维服装模型的建立144 7.1.4 常用的人体和服装建模的实现方案147 7.2 三角网格模型上离散曲率和挠率的估算149 7.2.1 三角网格模型的形式化描述及其基本定义149 7.2.2 经典微分几何的曲率和挠率定义150 7.2.3 已有的曲率和挠率估算方法152 7.2.4 新的网格顶点离散微分几何特性的估算方法152 7.3 三维试衣的理论及三维曲面匹配方法分析155 7.3.1 三维试衣的理论分析156 7.3.2 已有的三维试衣方法介绍156 7.3.3 三维曲面匹配方法分析157 7.3.4 曲面匹配的刚体变换矩阵计算158 7.4 三维人体模型与服装模型的匹配160 7.4.1 特征提取及相关工作161 7.4.2 基于特征匹配的三维试衣算法162 7.4.3 实验结果分析167 参考文献170

《服装CAD中的数字几何处理》的主要内容与作者(李重)的多年研究密切相关，是作者近年来科研和教学工作的总结。本书的内容来源也是作者作为研究生导师培养研究生期间的合作成果。例如，第二章服装CAD中的曲线曲面造型是黄键同学的研究生主要内容；第三章布料及服装模型的动态仿真是高军同学的研究生学习内容；第四章数字服装模型的边界提取与编辑是石尖锋同学的研究生工作汇总；第五章数字人体与服装模型的尺寸提取及参数化是宋红星同学的研究生学习汇总；第六章数字服装模型的切割及优化是金耀同学的研究生工作积累；第七章三维服装模型虚拟试衣是刘军同学的研究生学习内容。 李重等编著的《服装CAD中的数字几何处理》是关于服装CAD数字几何处理相关内容的专著，详细介绍了当今服装CAD几何造型和处理中一些新的技术方法和解决方案。本书以服装CAD中的几何造型与处理为中心，综合应用计算机辅助几何设计、多媒体信息存储和交换、计算机视觉、计算机网络、软件工程、专家系统等各个学科和领域的知识和技术，就该领域中的一些热点问题进行了研究，并详细介绍了当今一些新的技术方法和解决方案。本书反映了作者多年来将数学和计算机等理论方法应用在服装CAD中，从事交叉领域教学和研究的成果。技术领先，内容先进，对我国服装CAD的发展有重要的指导意义。 《服装CAD中的数字几何处理》可供高等学校服装工程、纺织工程、应用数学、计算机应用等相关专业作为教材。同时，对从事服装CAD/CAM教学、系统开发与应用的研究人员和技术人员也具有重要的参考价值。