Zinātniskās darbības atbalsta sistēma
Latviešu English

Publikācija: Bezkontakta 3D pozicionēšanas metodes izmantošana antropometriskajā modelēšanā

Publikācijas veids Publikācija RTU zinātniskajā žurnālā
Pamatdarbībai piesaistītais finansējums Nav zināms
Aizstāvēšana: ,
Publikācijas valoda Latviešu (lv)
Nosaukums oriģinālvalodā Bezkontakta 3D pozicionēšanas metodes izmantošana antropometriskajā modelēšanā
Nosaukums angļu valodā Application of Non-Contact 3D Positioning for Anthropometrical Modelling
Pētniecības nozare 2. Inženierzinātnes un tehnoloģijas
Pētniecības apakšnozare 2.5. Materiālzinātne
Autori Inga Dāboliņa
Ausma Viļumsone
Aleksandrs Fjodorovs
Atslēgas vārdi antropometrija, 3D mērījumi, balstvirsma, izklājums
Anotācija Līdzšinējās apģērbu projektēšanas metodes nedod ātru un kvalitatīvu projektēšanas rezultātu mūsdienu apstākļos (straujās modes izmaiņas, maza apjoma sēriju ražošana, individualizēti produkti), tādēļ tiek meklētas principiāli jaunas apģērbu projektēšanas metodes, kuras, izmantojot skaitļojamo tehniku, spētu nodrošināt katram patērētājam vispiemērotākā apģērba izveidošanu. Šādas tehnoloģijas realizēšanai nepieciešams cilvēka ķermeņa formas ciparu apraksts, kura iegūšanai pētījumā adaptēta un pilnveidota atstarotā infrasarkana lāzera kūļa izmantošanas metodi bezkontakta 3D pozicionēšanai. Pastāvošie 3D apģērbu automatizētās projektēšanas sistēmas (APS) moduļi izmanto tipālo manekenu digitālo aprakstu, ko dažos gadījumos iespējams daļēji individualizēt, izmantojot ierobežotu drēbnieka mēru sortimentu. Konkrētā cilvēka ķermeņa digitālu datu iegūšanai izmanto skenēšanas kameras, kas ir integrējamas apģērbu APS. Diemžēl šobrīd tās ir pārāk dārgas plašai lietošanai. Skenēšanā iegūtie virsmas topogrāfijas dati tālāk tiek pārrēķināti tradicionālajos ķermeņa mēros, lai tos izmantotu 2D detaļu piegriešanā no tekstilmateriāliem vai arī lai veidotu individualizētus parametrizētus virtuālos 3D manekenus, kas tiek lietoti konstrukciju novērtēšanai un virtuālajai pielaikošanai. Neviena no pastāvošajām apģērbu APS neparedz konkrētā pasūtītāja figūrai atbilstoša apģērbu modeļa veidošanu 3D vidē ar tai sekojošu modeļa detaļu izklāšanu plaknē. Vienīgi šāds princips izslēgs no projektēšanas procesa darbietilpīgos laikošanas un precizēšanas darbus, kā arī ļaus apvienot sērijveida un individuālās ražošanas priekšrocības, galvenās no kurām ir labs piegulums, iespēja tērpu iepriekš „pielaikot” un redzēt, kā tas izskatās, īsi izpildes termiņi, tērpa individualitāte, relatīvi zema cena. Lai realizētu apģērbu projektēšanas tehnoloģiju 3D vidē, ir nepieciešams izstrādāt efektīvu cilvēka ķermeņa mēru iegūšanas metodiku, kas būtu piemērota cilvēka ķermeņa ciparu modeļa izveidošanai datora atmiņā. Vispirms skenējot tiek izstrādāts cilvēka balstvirsmas formas atjaunošanas 3D modelis. Iegūstot cilvēka ķermeņa virtuālo atveidu, nepieciešams izvēlēties skenēšanas pozas tā, lai nedeformētos cilvēka ierastā stāja (kas izraisa apģērba konstrukciju neprecizitāti). Pētījumā veikti matemātiski aprēķini ar infrasarkano lāzera kūļa metodi iegūto cilvēka ķermeņa virsmas apraksta punktu atlasei tālākajam lietojumam – ar izveidotās programmas palīdzību tiek izslēgti nulles punkti. Punktu masīvs savienots ar splainu un citu ģeometrisku līdzekļu palīdzību, tiek veidoti dažādi punktu līmeņi, kas raksturo cilvēka ķermeņa virsmas topogrāfijas ekstrēmuma līmeņus. No iegūtajiem ģeometriskajiem objektiem tiek veidots cilvēka ķermeņa virsmas karkass. Definētā 3D balstvirsma pārveidota 2D izklājumā ar triangulācijas metodes palīdzību. Pēc kārtas tiek ņemti trīsstūri virzienā no apakšējā līmeņa uz augšējo. Pētījumā izveidots jauns cilvēka ķermeņa virsmas matemātiskais modelis, kas ir cilvēka ķermeņa balstvirsmas prototips trīsdimensiju digitālā vidē. Iegūts ķermeņa (torsa) virsmas izklājuma modelis, kuru var izmantot turpmākiem pētījumiem, lai ar ģeometriskas modelēšanas palīdzību pietuvinātu to apģērbu konstrukcijām.
Anotācija angļu valodā As the current clothing design methods do not give a rapid and high-quality design results in today's conditions (rapid changes in fashion, small-scale series production, individualized products), research for fundamentally new clothing design methods that are able to provide each customer the most suitable clothing creation by using Computational techniques is necessary. Such technology requires the realization of the human body shape digital description of the acquisition, adapted and improved by reflection infrared laser beam using a contactless method for 3D positioning. Existing 3D garment computer aided designing (CAD) system modules used in digital standard size dummy description, which in some cases can be partially individualize using a limited range sizes. Digital human body data acquisition is gained by scanning cameras that has been integrated into clothing CAD systems. Unfortunately, now they are too expensive for public use. Surface topography obtained by scanned data is further converted into the traditional measurements and used in traditional 2D pattern development, or create personalized virtual 3D parameterised dummies that are used in the design and evaluation of virtual try-on. The existing CAD systems do not allow making an adequate 3D clothing model with the following model spreading in plane. Only such principle would exclude laborious Fitting and refinement from the design process, and will combine individual and mass production advantages, most important of which is a good fitting, the possibility to see 3D shape of garment before production, short producing time, and individual models for relatively low price. To realize the technology that makes it possible to design clothes in 3D, it is necessary to develop effective human body scanning system that creates a digital human body model in computer system. Firstly, the scanning is done to develop 3D shape reconstruction model for human body bearing surface. The generation of virtual mannequin, it is necessary to choose the scanning postures not to deform the human normal posture (which leads to inaccuracies in the clothing patterns). The mathematical calculations in this study are done in the infrared laser beam method human body surface describing coordinates - program excludes the zero points. 3D point cloud is connected via spline, and other geometric means, such methodology create different point levels, for human body surface topography extremum levels. From the resulting geometric objects are created the frame of the human body surface. Defined 3D bearing surface via triangulation method transformed to the 2D. Consecutive triangles are taken in the direction of the bottom layer on top. The study established a new mathematical model of a human body surface. Model is the human body 3D bearing surface. Acquired body (torso) surface-lining model, which may be used in future studies, simulations would be improved to approximate gained spreading to the garment construction.
Atsauce Dāboliņa, I., Viļumsone, A., Fjodorovs, A. Bezkontakta 3D pozicionēšanas metodes izmantošana antropometriskajā modelēšanā. Materiālzinātne. Tekstila un apģērbu tehnoloģija. Nr.4, 2009, 138.-145.lpp. ISSN 1691-3132.
Pilnais teksts Pilnais teksts
ID 6332