穿着模拟装置和模拟方法、模拟程序.pdf

使衣片与右臂、左臂、身躯、右腿、左腿等人体的衣片对应。在人体衣片的轴周围生成框架，在框架上贴附衣片，进行滑动、旋转而调整衣片的位置。能相对于人体模型容易地配置衣片。

1.  一种穿着模拟装置，使由多个衣片构成的衣服在3D空间内假想地穿着于人体模型上，其特征在于，设有：
框架生成单元，用于在人体模型中的人体各部分轴的周围，生成围绕人体各部分的由立体图形构成的框架；
衣片配置单元，用于使衣服的衣片相对于框架移动，并且在框架上卷贴衣服的衣片而配置衣片；和
模拟单元，用于对卷贴在框架上的多个衣片假想地相互进行接合，在3D空间内模拟穿着状态。

2.  如权利要求1所述的穿着模拟装置，其特征在于，衣片配置单元，使衣服的衣片沿着框架在与人体各部分的轴平行的方向上滑动自如，并且使衣服的衣片以所述轴为中心沿着框架旋转自如。

3.  如权利要求1所述的穿着模拟装置，其特征在于，所述框架是以所述轴为中心的筒或锥。

4.  一种穿着模拟方法，使由多个衣片构成的衣服在3D空间内假想地穿着于人体模型上，其特征在于，
在人体模型中的人体各部分轴的周围，生成围绕人体各部分的由立体图形构成的框架；
使衣服的衣片相对于框架移动，并且在框架上卷贴衣服的衣片而配置衣片；
对卷贴在框架上的多个衣片假想地相互进行接合，在3D空间内模拟穿着状态。

5.  一种穿着模拟程序，通过计算机执行，使由多个衣片构成的衣服在3D空间内假想地穿着于人体模型上，其特征在于，设有：
框架生成命令，用于在人体模型中的人体各部分轴的周围，生成围绕人体各部分的由立体图形构成的框架；
衣片配置命令，用于使衣服的衣片相对于框架移动，并且在框架上卷贴衣服的衣片而配置衣片；和
模拟命令，用于对卷贴在框架上的多个衣片假想地相互进行接合，在3D空间内模拟穿着状态。

穿着模拟装置和模拟方法、模拟程序
技术领域
本发明涉及模拟人体穿着衣服的状态的技术。
背景技术
以往提出有在计算机上使人体模型穿着所设计的衣服的技术(专利文献1：日本特开平8-246219)。在这里考虑缝合由布帛形成的多个衣片的衣服的设计。为了使人体模型穿着该衣服，需要将衣片配置在模型周围的适当的位置。由于模拟意味着在3D空间进行，因而难以在显示器上使衣片进行3D运动而配置在适当的位置上。为了缓和该问题，考虑赋予衣片右袖等属性，指定衣片应存在位置的概要。但是在复杂形状的衣服的情况下，难以赋予属性。并且在追加衣片的情况下，仅通过预先准备的属性难以指定衣片的位置。难以预测衣服的设计所需的衣片种类，对各衣片赋予属性。
专利文献1：日本特开平8-246219
发明内容
本发明的课题在于能容易地相对于人体模型配置衣服的衣片。
本发明的穿着模拟装置，使由多个衣片构成的衣服在3D空间内假想地穿着于人体模型上，其特征在于，设有：
框架生成单元，用于在人体模型中的人体各部分轴的周围，生成围绕人体各部分的由立体图形构成的框架；
衣片配置单元，用于使衣服的衣片相对于框架移动，并且在框架上卷贴衣服的衣片而配置衣片；和
模拟单元，用于对卷贴在框架上的多个衣片假想地相互进行接合，在3D空间内模拟穿着状态。
本发明的穿着模拟方法，使由多个衣片构成的衣服在3D空间内假想地穿着于人体模型上，其特征在于，
在人体模型中的人体各部分轴的周围，生成围绕人体各部分的由立体图形构成的框架；
使衣服的衣片相对于框架移动，并且在框架上卷贴衣服的衣片而配置衣片；
对卷贴在框架上的多个衣片假想地相互进行接合，在3D空间内模拟穿着状态。
本发明的穿着模拟程序，通过计算机执行，使由多个衣片构成的衣服在3D空间内假想地穿着于人体模型上，其特征在于，设有：
框架生成命令，用于在人体模型中的人体各部分轴的周围，生成围绕人体各部分的由立体图形构成的框架；
衣片配置命令，用于使衣服的衣片相对于框架移动，并且在框架上卷贴衣服的衣片而配置衣片；和
模拟命令，用于对卷贴在框架上的多个衣片假想地相互进行接合，在3D空间内模拟穿着状态。
优选的是，在衣片配置中，使衣服的衣片沿着框架在与人体各部分的轴平行的方向上滑动自如，并且使衣服的衣片以上述轴为中心沿着框架旋转自如。
并且优选的是，框架为以上枢轴为中心的筒或锥。
在本发明中，不使衣服的衣片在3D空间内相对于人体模型移动，而是相对于框架配置衣片。使衣片与人体的各部分对应时，衣片配置在对应部分的轴周围的衣片的附近。接着，使衣片相对于框架移动，贴付到框架上时，衣片相对于人体的部分进行配置。因此衣片相对于人体的配置容易，不必对应衣片的每个配置场所准备属性。
由于衣片一般都是围绕人体各部分的形状，因而能使其沿着轴滑动，并且在轴的周围旋转时，能配置成希望的形状。
使框架为以轴作为中心的筒或锥，并在其周围贴付衣片时，能简单地在人体各部分的周围配置衣片。
设衣服为缝合由布帛、针织物形成的多个衣片而构成的或同时编制多个衣片并以无缝制方式相互接合的编织物等。左右的各袖子、领子、颈部、身片、带子、裙子、短裤的左右各腿等即是衣片的例子。
附图说明
图1是实施例的穿着模拟装置的框图。
图2是实施例的穿着模拟方法的流程图。
图3是实施例的穿着模拟程序的框图。
图4是表示实施例中的框架的例子的透视图。
图5是表示框架的其他例子的透视图。
图6是表示实施例中在左袖的周围生成框架，在筒上贴附衣片的状态的图。
图7是表示从图6变更离轴的距离(左)、顶点数量(右)状态的图。
图8是表示从图6将衣片卷动到框架上的状态的图。
图9是表示在2段的裙子上为了再追加1段而在框架上贴附追加的衣片的状态的透视图。
图10是图10的状态的正视图。
图11是表示从图9、图10将衣片卷动到框架上的状态的正视图。
标号说明
2穿着模拟装置    4用户界面
5键盘              6输入笔          7鼠标      8菜单
10显示器           11图案图像       12模拟图像
16人体形状存储部   18框架生成变形部 20衣片配置部
24缝合部           263D模拟部
30穿着模拟程序     31用户界面管理命令
32人体形状存储命令 33框架生成变形命令
34衣片配置命令     35缝合命令       363D模拟命令
40、50框架
具体实施方式
下面表示用于实施本发明的最好的方式，但不限于此。
实施例
在图1至图11表示实施例的穿着模拟装置2、穿着模拟方法以及穿着模拟程序。其中与穿着模拟装置2的记载直接适用于模拟方法、模拟程序。并且相反地与模拟方法有关的记载直接适用于模拟装置、模拟程序。
在各图中，标号4是用户界面，接受来自键盘5、输入笔6、鼠标7或未图示的轨迹球等的输入，根据菜单8对输入进行解释。标号10是显示器，同时显示表示衣服各衣片的图案图像11、使衣服假想地穿着于人体模型上的模拟图像12。并且，还显示模拟过程中的、衣片相对于人体模型的临时配置等画面。用户用菜单8指定处理的内容，用输入笔6、鼠标7等指定图像11、12上的位置，进行衣片的配置、设计的变更等。
人体形状存储部16存储人体模型的3D形状，框架生成变形部18生成设在人体各部分轴的周围的框架，并且使框架的形状变形。衣片配置部20将衣服的衣片配置成贴付在框架上，并且使其在框架上滑动或旋转，调整其位置，并将衣片配置成卷贴在框架上。缝合部24假想地缝合所配置的各衣片，即相互结合各衣片。3D模拟部26相对于结合完衣片的衣服，模拟出作用在衣服上的重力、与人体的摩擦、因缝合而作用在衣片各部分上的力等。在3D空间内进行模拟。
在图2表示模拟的各步骤，在人体形状存储部存储人体形状的3D数据。接着准备围绕人体各部分的框架。设框架为多角形的筒、圆筒、圆锥的一部分即圆锥台等，人体中有左臂、右臂、身躯、左腿、右腿这5个轴。为方便将上半身以上下进行分割，设为上身和下身。由此共计生成6个轴。框架设成围绕轴，通过指定离轴的距离来决定框架的大小，并且通过指定角形数量即框架顶点的数量，从如四角筒这样的框架至如圆筒这样的框架为止形状发生变化。
用户读取已有衣片的数据，或通过修正所述数据等而生成衣片数据后读取。接着相对于衣片数据进行模拟。作为模拟的准备阶段，相对于人体模型配置衣片。最初使衣片与人体的各部分例如左袖、右袖、左腿、右腿、上身、下身等任一个对应。作为人体的部位除上述之外还可以追加脖子等。与人体各部分对应而具有轴，围绕轴而生成框架。衣片与人体各部分对应，贴付在对应框架的表面上。
框架的参数可自由修正，例如能修正离轴的距离、角形数量等。由此框架发生变形。并且衣片可与框架的轴方向平行地滑动，并且能以轴为中心旋转。此外在用户可指定的范围内，衣片可在框架表面任意运动。相对于所希望形状的框架衣片处于所希望位置时，衣片的配置结束。如此将各衣片相对于人体模型的配置结束时，通过相互固定衣片来假想地进行缝合。接着，通过适当的力学模型在3D空间内模拟人体模型穿着由相互结合的衣片构成的衣服时的稳定状态。模拟包括使衣片与人体的各部分对应；生成围绕人体各部分轴的框架并使其变形；将衣片固定到框架上；将衣片相互结合后形成穿着于人体模型的衣服；以及在3D空间内模拟衣服的稳定的穿着状态。
在图3表示穿着模拟程序30。用户界面管理命令31在计算机上实现用户界面4，人体形状存储命令32在计算机上实现人体形状存储部16。框架生成变形命令33在计算机上实现框架生成变形部18，衣片配置命令34实现衣片配置部20。缝合命令35实现缝合部24，3D模拟命令36实现3D模拟部26。模拟程序30从CDROM等存储介质、载波供给给模拟装置2。
在图4、图5表示框架40、50。框架40为多角形筒，在这里用d表示离轴的距离，衣片能与轴平行地滑动，或以轴为中心旋转。其中，将衣片临时固定到框架表面上称作贴付，在该阶段衣片还未卷贴框架40，然后将衣片相对于框架40进行卷贴。图5的框架50为圆周的一部分即圆锥台，适合于配置如裙子等一样大下摆的衣片的场合。在框架50中能调整倾斜度，通过使上端和下端伸缩，能变更框架形状。
在图6至图8表示将左袖相对于人体模型配置的例子。相对于其他衣片也相同。在显示器10上作为模拟图像显示有人体模型，通过使衣片配置为左袖，在左臂的轴周围生成多角形的框架。然后衣片被贴付在该多角形的筒上。例如用输入笔6等指定贴付的方向。由此能够适当使框架的形状变形。例如增加离轴的距离时，如图7的左侧所示框架扩大，减少角形数量时如图7右侧所示发生变形。滑动等级(スラィドステップ)是表示3D模拟中衣片变形的容易度的参数，弯曲量(曲げ量)是将衣片贴附到框架上时的角度，也可以不指定。
相对于贴附到框架上的衣片，利用模拟图像12的画面上显示的菜单的箭头按钮，使衣片滑动。例如能利用向上的箭头按钮，使袖子靠向一侧，利用向下的箭头按钮使其靠向袖口侧。并且能利用左右的箭头按钮，使衣片左右移动。然后通过卷动，衣片卷贴在框架周围后结束配置。其中相对于框架上的衣片，还可通过用输入笔或鼠标等拖拽，变更配置。
如上所述，通过使衣片在框架上移动，能实现所希望的配置。特别是衣片的移动成为框架在画面上的移动，通过滑动和旋转等能更简单地执行。
配置全部衣片后，相互缝合衣片和衣片。就缝合关系而言，例如对于衣片预先制定缝合关系或用输入笔、鼠标等指定相互缝合的部位即可。缝合结束时，进行力学方式的模拟，对衣服的穿着状态进行评价。然后在衣片相对于框架的配置中，配置成能缝合的程度即可，无需严谨的配置。
在图9至图11表示稍微复杂设计的裙子的模拟。例如配置完上下2段的裙子后，设计人员追加裙子的第三个衣片。裙子的第三个衣片由于从身躯的下部围绕两腿，因而与下身对应，该轴为铅垂轴。然后在该轴的周围生成多角形的框架，沿着框架配置第三个衣片。在这里，第三个衣片希望配置在配置完的第二个衣片的内侧。如果减少框架离轴的距离，则能指定将其配置在第二个衣片的内侧。通过以上图11所示结束配置。其中，可同时进行图9、图10的显示，或可以不进行图10的显示，而进行图9的显示。
在图9至图11的裙子的情况下，难以预先准备裙子第一段、裙子第二段等的属性。相对于此，通过生成框架，修正离轴的距离、上下的位置，能容易地配置裙子的第三段。其中，图10等的X、Y、Z的按钮表示使衣片平行移动的方向，也可以不设置。
在衣服由布帛构成的情况下，缝合衣片，除去因缝合而产生的变形并以衣服自然地过渡到稳定的形状的方式进行模拟。在该过程中，发生褶皱等。在衣服由编织物构成的情况下，缝合衣片，同样以减少因缝合而产生的衣片的伸缩并考虑作用在衣片上的重力、与人体的摩擦力等而以衣服自然地过渡到稳定的形状的方式进行模拟。在由无缝制的编织物构成的衣服的情况下，如在实际的编织物中通过无缝制接合各衣片那样，在模拟中接合各编织物，同样以自然地过渡到稳定形状的方式进行模拟。
在实施例中，衣片的初始配置变得容易，能容易且高速地处理模拟中的手动将衣片配置到适当位置上的阶段。