龔博鑫 鄧燕靈
摘要:本文先簡要介紹了智能試衣系統(tǒng)開發(fā)技術(shù),然后從應(yīng)用前景角度介紹了AR智能試衣鏡的優(yōu)勢與系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí);智能試衣鏡;三維建模
一、試衣系統(tǒng)主要開發(fā)技術(shù)路徑
試衣網(wǎng)自2007年11月虛擬試衣項(xiàng)目首次上線,即憑借其人性化的在線試衣與引領(lǐng)時(shí)尚的理念,實(shí)現(xiàn)了真實(shí)場景式試衣效果。優(yōu)衣庫、SELECTED等多個(gè)品牌與技術(shù)提供商合作開發(fā)推出了不同技術(shù)路線的試衣系統(tǒng),主要有兩類:基于虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality-VR)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality–AR)的虛擬試衣,其試衣體驗(yàn)各不同。
VR是由IT技術(shù)生造的純虛擬場景,使人沉浸到3D動(dòng)態(tài)實(shí)景中,是對(duì)真實(shí)世界的仿真。常用到的硬件產(chǎn)品包括位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套(5DT之類的)、數(shù)據(jù)頭盔等,用于與虛擬場景的交互。VR視頻直播可把你“虛擬”到演唱會(huì)現(xiàn)場。
AR把虛擬事物疊加到現(xiàn)實(shí)世界圖像最頂層。核心是圖像識(shí)別與跟蹤??吹降娜钦鎸?shí)的場景,即將“增強(qiáng)”的虛擬數(shù)字層套在真實(shí)世界之上,使人看到比從肉眼看到的世界更“增強(qiáng)”。市場上出現(xiàn)增強(qiáng)拍攝功能的手機(jī),可識(shí)別人物,給人像加上兔子耳朵、紅臉蛋等,并隨人臉而動(dòng),這是典型的AR技術(shù)。
總之,AR看到的場景和人物有真有假,其核心在于環(huán)境識(shí)別,即如何判斷拍攝的是人或是物,此外還需一套算法來把虛擬的物體顯示在該呆的地方。而VR看到的人與景是仿真做出來的。其核心集中在計(jì)算機(jī)圖形領(lǐng)域運(yùn)算和硬件設(shè)備性能方面。
在算法上,AR比VR要難,但對(duì)硬件的需求反倒要低。因AR只需對(duì)虛擬部分的物體運(yùn)算而不需進(jìn)行整個(gè)場景的渲染。只要是帶攝像頭的電子產(chǎn)品如手機(jī)、iPad等,都能通過安裝軟件實(shí)現(xiàn)AR技術(shù)。
二、交互式智能試衣鏡系統(tǒng)
基于AR的虛擬試衣技術(shù)漸成為潮流。Lectra3D Fit、CLO3D、3D Runway等虛擬試衣系統(tǒng)用于服裝新品研發(fā)試樣。好搭盒子、魔購百貨、搭配師等虛擬試衣軟件用于線上試衣體驗(yàn);北京優(yōu)時(shí)尚和深圳云之夢等公司研發(fā)的虛擬試衣魔鏡則用于線下虛擬試衣體驗(yàn)[1]。
基于AR的交互式智能試衣鏡系統(tǒng)由兩大部分組成:線下交互式智能試衣鏡(以下簡稱AR云鏡)與云端3D實(shí)時(shí)造型合成系統(tǒng)(以下簡稱云端)。
1.AR云鏡
(1)組成與試衣過程:由一臺(tái)高清高速3D掃描攝像頭與一臺(tái)由安卓驅(qū)動(dòng)的75寸LCD電容觸摸大屏組成,類似一部專用裝有試衣App的巨屏智能手機(jī)。如是首次使用該系統(tǒng),試衣時(shí)首先進(jìn)入人面識(shí)別。人面識(shí)別成功后,如云端數(shù)據(jù)庫中無該顧客3D人體數(shù)據(jù),系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入人體掃描模式,采集人體3D數(shù)據(jù)傳入云端保存。如云端有該顧客3D人體數(shù)據(jù),則詢問是否需要更新人體3D數(shù)據(jù)?顧客通過手勢或語音控制選擇試衣款式顏色等信息,云端利用服務(wù)器強(qiáng)大算力,加上5G高速網(wǎng)絡(luò)加持,巨屏可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示顧客“穿上”試裝的全景形象姿態(tài)。AR云鏡試衣與照鏡子毫無違和感,無需等待延遲。
(2)AR云鏡特點(diǎn):無需佩戴AR眼鏡,提升極致體驗(yàn);智能生物識(shí)別人面、性別、身高、體型;體感試衣,隔空操作,無需觸摸;揮手換衣;手勢切換上、下頁;語音搜索,音控說出試衣尺碼、顏色和材質(zhì)、著裝風(fēng)格、職業(yè)愛好等,云端根據(jù)大數(shù)據(jù)分析并自動(dòng)查找服裝庫與之匹配。AR具備VR虛擬試衣無法克服缺陷即衣隨人動(dòng),自然貼身。
2.云端
AR云鏡強(qiáng)大功能需要云端支撐,云端是加入了AI功能的借助了云服務(wù)器強(qiáng)大算力的人體自動(dòng)建模、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)蒙皮渲染合成系統(tǒng)。以下簡要介紹云端接收到AR云鏡掃描采集人體3D數(shù)據(jù)后的處理過程與功能結(jié)構(gòu):
(1)3D人物建模:基于三維掃描的人體建模技術(shù)是通過3D掃描儀采集人體信號(hào)獲得人體表面信息,AI自動(dòng)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪、精簡、孔洞修補(bǔ)、表面重建等處理,構(gòu)建人體模型(包括骨骼模型)。該方法構(gòu)建出的模型較為精確,目前中美日歐都建立了自己的人體模型數(shù)據(jù)庫[2]。
(2)3D服裝建模:利用樣條曲線建立服裝樣板并生成面料,其次將服裝置于人體模型外部進(jìn)行骨骼綁定、蒙皮等操作,最后進(jìn)行樣板的縫合和渲染等。該方法人工成本低于二維圖像合成建模,且更加適合產(chǎn)品數(shù)量多、更新周期短的企業(yè)。Fitiquette、My Virtual Model等也都使用了該服裝建模方法[3]。
服裝建模存入服裝庫。系統(tǒng)提供接口,也可由服裝店面或服裝生產(chǎn)商提供服裝模型數(shù)據(jù)存入服裝庫。這樣就組成一個(gè)遍布各地的試衣銷售網(wǎng)絡(luò),減少試衣前數(shù)據(jù)采集工作。
(3)環(huán)境建模:主要是店鋪建模用于網(wǎng)上虛擬店鋪試衣,也可用于試衣虛擬環(huán)境合成展示,如服裝與不同場景的搭配模擬仿真。也可以事先建立多種模型供顧客選擇。
(4)3D著裝試衣:三維著裝模擬依賴于面料模擬。采用綜合建模法有以假亂真的真實(shí)感,常用模型有Cordier模型.Taillefer模型、Kuni模型和Tsopelas模型等?;诮y(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的模擬法可不考慮面料物理性質(zhì),僅憑服裝形狀空間與人體動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等建立映射,來模擬試衣。該方法較為簡單,可調(diào)節(jié)面料模擬真實(shí)感與效率之間的矛盾,利于實(shí)時(shí)模擬。
三、結(jié)論
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,虛擬試衣技術(shù)作為服裝CAD系統(tǒng)的一部分,已廣泛應(yīng)用于大量服裝品牌,且取得了一定成效。近幾年AI、大數(shù)據(jù)、云、5G及智能硬件、服務(wù)器技術(shù)取得長足進(jìn)步、虛擬試衣將進(jìn)一步走向現(xiàn)實(shí)生活。
參考文獻(xiàn):
[1]張伊凡.基于unity3D開發(fā)引擎的虛擬試衣間的設(shè)計(jì)[J].科技風(fēng),2017(06):1.
[2]徐愛婧,周捷.虛擬試衣系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J].紡織科技進(jìn)展,2020(03):28-32.
[3]徐凌.基于Unity的VR購衣系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].山東紡織科技,2019,60(02):38-41.
基金項(xiàng)目:本文系2019年武漢東湖學(xué)院大學(xué)生科研項(xiàng)目“基于交互式虛擬試衣間”;
作者簡介:龔博鑫(1998-),男,漢族,河南汝州人,2017級(jí)軟件工程專業(yè)本科生;
通訊作者:鄧燕靈(1966-),男,漢族,湖北武漢人碩士,高工,研究方向:數(shù)字媒體技術(shù)。