位置矫正。对于第一种情况，就将点的位置通过公式（

3）带到裁片表面上。 

　　其中，

P 是最终位置，是粒子在三角形区域上的投影，是碰撞平面的法向量。对于第二

种情况，点的位置按照公式（

4）进行修正。 

　　

4 服装可视化 

　　服装的逼真渲染是非常重要的，因为对服装布料或织物的重要信息是通过对它们的悬
垂行为仿真来体现的，而服装的最终效果可以通过视觉外观得到

[8]。除了一般的渲染技术，

如高洛德着色（

Gouraud shading），还有一些特别针对纺织品的着色和渲染技术。从纱线到

服装面料的织布方法有多种，比如针织、梭织和编结等，其中最重要的是针织和梭织。因此，
在系统中对这两种方法进行了仿真。

 

　　

4.1 针织服装 

　　针织服装是指用针织物或毛纱线加工制成的服装

[9]。广义上分两类，一类是用毛纱或

毛型化纤纱线编结成的服装；一类是用棉、丝、麻、棉型化纤或混纺交织的针织物缝制成的服
装。狭义上针织服装仅指后一类服装。这类服装的材料有坯布和成型衣片两种，成型衣片又
有全成型和部分成型之别。相对与其他技术而言，针织服装的结构比较复杂。

 

　　在本文给出的集成系统框架中，考虑到相邻环的相互作用，利用了粒子系统和布料网
格的质点

-弹簧模型。为此，只能使用规则的四边形网格布，每个四边形网格布包含一种类

型的环。每一个四边形环的结构是由接合点（

Bonding Points， BPs）来定义的，接合点的

位置可以由封闭的四边形顶点参数确定。由于纱线的厚度，考虑到我们需要规则的四边形，
这些接合点需要轻微的移动。这样，每一个接合点

BPi 被添加一个值，即：BPi+N，其中 N

是曲面的法线。这样，当从前或后视图看针织物，就会有不一样的效果。为了渲染纱线的

3D

结构，需要在连续的接合点之间绘制纹理映射。图

3（a）显示了一个针织服装的例子。 

　　

4.2 梭织面料 

　　梭织面料是织机以投梭的形式，将纱线通过经、纬向的交错而组成，其组织一般有平纹、
斜纹和缎纹三大类以及它们的变化组织

[10]。从组成成份来分类包括棉织物、丝织物、毛织物、

麻织物、化纤织物及它们的混纺和交织织物等等，梭织面料在服装中的使用无论在品种上还
是在生产数量上都处于领先地位。梭织服装因其款式、工艺、风格等因素的差异在加工流程及
工艺手段上有很大的区别。

 

　　对于梭织面料的可视化处理，系统按照如下步骤进行工作：（

1）从裁片描述文件中，

读取出裁片信息；（

2） 通过经、纬向的交错绘制 3D 结构图，并计算其位置；（3）进行纹

理映射来捕获纤维的详细外观。图

3（b）显示了梭织面料从前视图和后视图看上去的区别。 

　　

5 性能分析 

　　该系统运行的

PC 环境是：第三代智能英特尔酷睿 i5 处理器，4GB 内存，图型显示卡

是

AMD Radeon HD8570M 带 2G 显存。软件平台是微软 Visual C++6.0 和 OperGL 库。每一轮

迭代的时间间隔是

0.05 秒，人体模型具有 17953 个顶点，整个人体模型包含 53 个部分，诸

如：臀部、腹部、头部、右腿、左腿等等。帧速率为每秒一个裸体模特动画序列，还有用纹理映
射的

1700 个顶点编织而成的服装模型。图 4 给出了一个穿着衣服行走的动画截图，图 5 显

示了一个

T 恤的缝合时间，该 T 恤具有 2774 个顶点和 140 个接缝，图 6 给出了缝合过程的

一个示例。

 　　6 结语 

　　本文给出了在

3D 图像环境中进行服装设计与模拟的详细过程和实现方法。能够在系统

中自动的生成服装裁片，并对裁片进行虚拟缝合。另外，还给出几种服装面料在系统中的可
视化效果及实现过程。

 

　　参考文献

 

　　

[1]Wu S，Kang Y，Ko Y A，et al.A Study on 3D Virtual Clothing by Utilizing Digital 

Fashion Show[J].Journal of Korea Multimedia Society，2013，16（4）： 529-537.