摘 要

随着服装CAD技术的迅速发展，利用三维衣物仿真系统实现服装试穿模拟成为了当前服装设计领域的关注热点。本文借助计算机图形学及三维建模的相关理论与技术，设计了三维衣物仿真程序，实现了最基本的衣物试穿模拟功能。设计结果对于开发完整的衣物试穿系统具有重要的指导意义。

论文主要研究了以Visual C 和OpenGL为开发平台，设计和实现了三维衣物仿真程序，其中使用质点-弹簧模型实现了对衣物建模，使用体模型实现了对被衣物覆盖的人体建模，针对衣物的三维仿真效果，使用了物理模型予以呈现。

研究结果表明：本文设计的三维衣物仿真程序能较好的实现三维衣物与人体的建模，并通过碰撞算法模拟衣物与人体的碰撞接触过程。

本文特色：采用了Visual C 和OpenGL相结合的开发平台，使用了质点-弹簧模型实现了对衣物建模，并通过碰撞算法使衣物与人体碰撞的动态仿真效果更接近于真实。

关键词：服装CAD；Visual C ；OpenGL；质点-弹簧模型；碰撞算法

Abstract

With the rapid development of garment CAD technology, clothing simulation system using three-dimensional simulation to try to achieve the clothing has become a hot spot of current concern in the field of fashion design.With the help of the theory and technology of computer graphics and three-dimensional modeling, three-dimensional design of the garment simulation program to achieve the most basic clothing to try on analog functions.

In the thesis, Visual C and OpenGL platform for the development, design and implementation of a three-dimensional garment simulation program,Wherein a mass - spring model implements the clothes modeled using the body model to achieve the human model is covered by clothing, clothes for three-dimensional simulation results, the use of physical models to be presented.

The results show that: This design of three-dimensional garment simulation program can achieve a better three-dimensional modeling of clothes and humans, and by collision algorithm simulation humans colliding contact with the laundry process.

In this paper, characteristics: Using Visual C and OpenGL combination of development platform, using the mass - spring model implements the clothes modeled by collision algorithm and the laundry collides with an human of dynamic simulation results closer to the real.

Keywords: clothing CAD; Visual C ; OpenGL; mass - spring model; Collision algorithm

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 研究内容 3

1.4 论文的组织结构 4

1.5 小结 4

第2章 开发平台及技术方案 5

2.1 基于OpenGL和Visual C 的三维仿真程序开发 5

2.1.1 选用OpenGL开发三维图形 5

2.1.2 选用Visual C 作编程工具 6

2.2 总体技术方案 6

2.3 小结 7

第3章 衣物建模 8

3.1 质点-弹簧模型 8

3.2 程序的设计与实现 9

3.2.1 模型的分解和构建 9

3.2.2 算法的设计和实现 11

3.2.3 模拟布料的生成 13

3.3 小结 14

第4章 人体建模 15

4.1 实体模型 15

4.2 程序的设计与实现 16

4.2.1 模型的基本要素和几何剖分 16

4.2.2 形体的八叉树表示 17

4.3 小结 19

第5章 衣物人体模型的碰撞接触模拟 20

5.1 通过物理模型表现三维仿真效果 20

5.2 程序的设计与实现 21

5.2.1 碰撞算法的使用 21

5.2.2 算法简述 22

5.3 小结 23

第6章 程序运行测试 24

6.1 质点-弹簧模型衣物建模的功能实现测试 24

6.2 体模型人体建模的功能实现测试 25

6.3 物理模型碰撞算法的功能实现测试 25

6.4 小结 28

第7章 结论与展望 29

6.1 结论 29

6.2 展望 29

参考文献 31

致谢 32

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

当今社会，随着人们物质文化需求的不断提升，网上购物逐渐的成为了一种潮流，而网络信息技术也是在这种潮流下进一步的发展。其中，网络服装销售有其特殊性，为了让顾客能通过网络更好的了解服装特点、更好的体验服装试穿的效果，三维试穿效果模拟成为当前的一个热点领域。

在服装设计行业，绝大多数服装企业目前服装设计的大致过程是：构思绘制服装效果图（人体和服装），服装制版（手工或服装），裁剪缝制样衣，模特试衣并提出修改方案。其中最为耗时的部分就是服装样衣裁剪缝制和试衣过程，这个过程也需要消耗一定的人力和物力，成本较高。而现在，我们可以通过三维软件在数字化三维人体上创建三维数字化服装，通过仿真模拟来更加高效和低成本的完成这一步骤。

另外，随着当前虚拟化时代的到来，在影视动漫和游戏行业，三维数字技术作为设计表现的一种新手段，使设计师能更好的理解和感受产品的功能形态的空间色彩人机关系，是体现设计师思想和设计方案最有力的手段，能以最直观的方式向消费者表达设计创意，具有传统设计方式无法比拟的优势，由此，三维服装设计逐渐成为一个必然趋势。