面向智能制造的衣物在线编辑与虚拟试衣系统

成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新产品、新材料

合作方式：技术转让、技术开发

参与活动： 2021年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动首届江苏产学研合作对接大会 2022年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动

专利情况：未申请专利

成果简介

综合介绍

实时衣物仿真和在线衣物编辑技术是服装制造行业、电商零售行业、计算机游戏、虚拟现实等众多高新技术产业和新兴产业发展所需的关键共性技术。在服装制造和电商零售行业，实时衣物仿真和在线衣物编辑技术是解决服装制造行业按需定制、智能制造的核心关键技术，同时也是提高在线购物效率和用户满意度的重要手段。在计算机游戏和虚拟现实等应用中，实时衣物仿真和在线衣物编辑技术是创建出高逼真的“虚拟人”的核心关键技术。因此，本项目的研究能为众多产业创新发展提供基础技术支撑, 具有较强的产业带动性，能孵化出一大批“双创”企业。

创新要点

本项目团队经过多年的技术积累，创新性的提出了一种基于碰撞场模型的衣物仿真技术，将衣物隐式积分和碰撞检测等问题转化为能量优化问题，采用GPU并行优化，成功地实现了实时衣物物理仿真，该技术在国内外处以技术领先地位。同时，本项目还围绕着面向智能制造的衣物在线编辑与虚拟试衣系统进行了大量的技术积累，对基于单幅图像的人体三维重建和人脸三维重建，人体运动捕捉，静态和动态虚拟试衣，衣物在线编辑等课题进行了系统性的研究，形成了坚实的研究基础，发表相关SCI期刊和国际会议论文十余篇，已申请发明专利5项，其中授权发明专利2项,申请并获得软件著作权2项。

技术指标

本项目的总体目标是研究一种面向智能制造的衣物在线编辑与虚拟试衣系统，该系统能从单幅图片（手机）自动重建高精度、逼真的人体三维模型，为虚拟试衣和衣物编辑提供用户人体参数；在此基础上，研究实时虚拟试衣技术和在线衣物编辑技术，实现 “量体购衣”的虚拟试衣和“量体裁衣”个性化衣物定制和衣物智能制造。本项目的主要研发内容包括：基于单幅图像的人体三维模型自动重建研究，实时虚拟试衣研究以及衣物三维建模和在线编辑研究等三个方面。基于物理仿真的虚拟试衣技术由于具有逼真度高、适合“量体购衣”和“量体裁衣”等优点，所以仍然是现在的主要研究方向。而当前基于物理仿真的虚拟试衣技术急需解决的关键问题是如何达到实时性，以适应在线和动态应用的需求。因此本项目的主要研究内容是研究如何提出和发展一种创新性的数学模型和框架，实现实时衣物仿真。当前，本项目团队已提出了一种创新性的衣物仿真数学模型和框架，在静态仿真测试中，耗时约50ms (当前广泛使用的服装设计软件Optitex仿真一件衣物大约需要2秒钟); 在动态测试中，每帧仿真时间约为30ms，达到了实时虚拟试衣的性能。在下一阶段，本项目团队将进行产品化开发，同时对提出的衣物仿真数学模型和框架进一步完善和发展，保持技术的领先性。衣物三维建模和在线编辑研究衣物在线编辑是用户服装个性化定制的基础。本项目的主要研究内容包括：如何根据服装厂商提供的二维版图自动生成服装三维模型；如何在实时虚拟试衣技术的基础上，研究衣物在线编辑系统框架，能根据用户体型和用户喜好在线编辑3D服装，并且自动生成可用于工业生产的二维布片，从而在服装行业实现智能制造。

其他说明

项目的关键技术、成熟度和创新之处 1. 单幅图像的人体三维重建技术：该项技术已基本成熟，正处于产品化开发阶段。由于缺乏大规模的标记数据，因此基于深度学习的人体三维重建方法难于得到较为精确人体三维模型，本项目组提出了一种深度学习网络结构，利用易于获取的虚拟数据，通过迁移学习对真实图片进行高精度人体三维重建。 2. 单幅图像的人脸三维重建技术：该项技术已基本成熟，正处于产品化开发阶段。由于缺乏深度信息，单幅图像的人脸三维重建极具挑战性。本项目组提出了一种基于本质图像分解的人脸三维重建数学模型，该模型通过能从分解得到的Shading图像中的光照信息恢复出人脸三维模型。 3. 实时虚拟试衣技术：该项技术已基本成熟，正处于产品化开发阶段。本项目组提出了一种基于碰撞场模型的衣物仿真技术，将衣物隐式积分和碰撞检测等问题转化为能量优化问题，采用GPU并行优化，成功地实现了实时衣物物理仿真技术。

完成人信息

姓名：对接成功后可查看

所在部门：对接成功后可查看

职务：对接成功后可查看

职称：对接成功后可查看

手机：对接成功后可查看

E-mail：对接成功后可查看

电话：对接成功后可查看

传真：对接成功后可查看

邮编：对接成功后可查看

通讯地址：对接成功后可查看

联系人信息