三维服装人台曲面建模技术研究

三维服装人台建模是三维服装CAD系统的关键技术,提出了基于线架的三维人台建模方法,介绍了从人体扫描数据重构的三角片人体模型上确定人台基准面以及提取人体特征尺寸的算法,论述了定义人台线架和用B样条曲面填充线架网格构建人台曲面模型的方法.     

基于Pro／E的人体特征尺寸提取

根据三维服装CAD系统对三维数字化人体尺寸特征信息的需要,提出了一种提取人体特征尺寸的新方法.该方法可根据人体扫描数据重构人体曲面模型,而后将模型导入Pro/E中,通过创建水平基准面与人体表面求交,找出人体主要特征尺寸如颈围、胸围、腰围、臀围所在的截面轮廓曲线特点,以此设定搜索这些特征截面轮廓曲线需满足的条件,利用Pro/E的测量分析和优化特征分析功能进行求解,从而获得满足设定条件的人体截面轮廓曲线所在的位置,最终计算截面轮廓曲线的长度以得到人体特征尺寸.该方法具有操作简便,易于掌握的特点.     

服装CAD中三维人体建模技术的研究及应用

根据服装CAD的要求,提出了一种基于截面环求取三维人体模型的建模方法,对读入的人体扫描数据进行特征识别后,按特征点位置确定若干个截面与人体求交,再对每一截面环等距离散,生成规则的人体网格模型,通过特征尺寸的调整以保证建模结果的精确度.与此同时,运用截面环数据,提取人体模型各部位的关节点,实现了由关节点驱动的人体动态建模.上述人体模型应用于服装设计及模拟,取得了良好的效果.     

人体图像边缘提取方法在服装结构设计中的应用

人体图像的边缘包含许多重要的信息,与服装结构设计有关的尺寸可以从中获取.本文以人体数字图像为焦点,运用类间方差阈值分割、孔洞填充、开运算及像素连通性等算法对数字图像进行了处理,有效地提取出光滑封闭的边缘.在提取的人体图像边缘上,直接获取服装结构设计所需要的腰高、腰宽、腰厚、肩宽、小肩宽、落肩、股上长等相关尺寸,间接获取了腰围等围度尺寸.     

基于CATIA的汽车内部人机空间设计CAD系统

以在汽车设计制造领域占有主导地位的三维计算机辅助设计软件CATIA为平台,将人机工程学理论与计算机辅助设计技术相结合,建立了具有中国人体尺寸特征的三维数字化人体模型,实现了以人体尺寸驱动进行空间设计的方法,进行了汽车内部人机空间CAD系统的初步构架,并利用CATIA的人体姿态分析模块对该系统进行了检测,证明了其正确性和实用性.     

基于约束图的三维服装约束问题求解

采用样条曲线作为基本几何元素,建立了三维服装几何约束关系。以此为基础构造了三维服装的约束图,有效地表达了几何元素及其相互关系。提出了基于约束图的改进的三维服装几何约束求解方法,完成了构造服装和对服装的交互参数化修改问题。通过应用实例将参数化方法向高层次图素进行了推广,并成功应用于服装CAD系统中,运行效果良好。     

三维人体扫描技术在服装产品设计中的应用

目的为适应数字经济下服装产品设计领域的转型发展需求,探讨三维人体扫描技术在现代服装产品设计开发中的应用,为新型服装产品设计模式提供思维方向。方法分析目前三维人体扫描技术的现状,实验和筛选三维扫描的方法并快速获取人体模型数据样本。在此基础上,依据服装产品设计过程展开分析,结合实际应用案例,探讨基于三维人体扫描技术获取的人体模型数据在服装产品设计中的应用与价值。结论通过三维人体扫描技术可以快速获取丰富准确的三维人体模型数据,根据设计需求将数据接入服装产品设计和展演系统中,辅助企业与设计师提高服装产品的合体性与舒适度,提升以消费者为中心的个性化服装产品定制服务的满意度,驱动服装产品设计领域的智能化、数据化和信息化发展。     

水电站引水管道系统的三维重构

利用引水发电系统的平面布置与纵剖面CAD图,探讨了如何从平面图形中提取所隐含的三维信息.提出了图形分层、分色处理的基本思想与处理方法,包括对管道中心线及管道断面图层的命名规定、管道中心线交替颜色设置等.详细阐述了管道的编码规则、断面数据获取方法,以及经数据匹配生成三维构造所需几何与拓扑信息的基本原理.在KerenCAD图形系统中实现了水电站引水管道的三维重构.     

《工程图学学报》2005年(第26卷)总目次

论文题目作者期号起始页计算机辅助设计技术与应用图形的拼接与裁剪技术研究……………………………………………………………………程耀东运用CAXA电子图板解决CNC车床编程中的难点问题………………………刘建萍,叶邦彦冲模刃口尺寸的自动计算……………………………………………………………温文炯,周述璋基于KBE的摩托车车架的有限元分析系统的研究……………………孙学军,何玉林,杜静基于组合的三维集装箱装入启发式算法的研究…………………………刘嘉敏,马广焜,黄有群服装CAD中三维人体尺寸信息提取技术的研究………………………     

面向多张CAD图纸的文本信息自动提取与实现

针对现有图纸文本信息自动提取方法仅能提取单张图纸中的标题栏和明细表内容的情况,提出了一种面向多张CAD（computer aided design,计算机辅助设计）图纸的文本信息自动提取方法,并开发了相应的自动提取与校核系统。采用块表记录迭代器对多张CAD图纸中的所有属性块进行遍历,基于块名筛选得到图纸块及其插入点坐标和幅面,从而确定每张图纸的位置;根据多段线和属性块对多张CAD图纸的文本信息进行属性分类,通过构建窗口选择集来获取图纸中的文本信息并进行提取;利用数组形式输出所提取的文本信息并与原文件进行对比。最后,开发了一套面向多张CAD图纸的文本信息自动提取与校核系统,并通过对连接器电路图文本信息的提取和校核验证了所提出方法和系统的可行性。结果表明,所提出的方法为CAD图纸文本信息的提取提供了新的思路,所开发的系统为企业操作人员提取CAD图纸文本信息提供了新工具,可显著提高工作效率。     

基于人体活动域的厨房作业区尺寸界定研究

目的 基于人体数据模型对厨房洗涤区、备餐区和烹饪区的尺寸界定开展研究,为各个作业区内的空间布局的细化设计研究提供尺度依据。方法 首先研究人体数据的获取方法,再依据人机关系数据界定厨房各作业区的基本尺度。从理论和实验两方面研究人体数据：一是从生理角度研究人体肢体运动方式,以计算的方法获取人体肢体尺寸,在理论上建构人体活动范围;二是用3D捕捉技术记录不同身高用户在厨房各个作业区内的操作行为,在三维空间中直接采集人体行为数据,并以此界定厨房各个作业区的基本尺寸。结论 厨房作业区尺寸数据建构过程研究及其结论能为各类厨房作业区尺度设计提供标准化数据和评价标准;利用3D捕捉技术采集人体数据的方法能为研究人与空间的尺度关系提供一定参考价值。     

Organ-Level Functional 3D Tissue Constructs with Complex Compartments and their Preclinical Applications

There is an increasing interest in organ-level 3D tissue constructs, owing to their mirroring of in vivo-like features. This has resulted in a wide range of preclinical applications to obtain cell- or tissue-specific responses. Additionally, the development and improvement of sophisticated technologies, such as organoid generation, microfluidics, hydrogel engineering, and 3D printing, have enhanced 3D tissue constructs to become more elaborate. In particular, recent studies have focused on including complex compartments, i.e., vascular and innervation structured 3D tissue constructs, which mimic the nature of the human body in that all tissues/organs are interconnected and physiological phenomena are mediated through vascular and neural systems. Here, the strategies are categorized according to the number of dimensions (0D, 1D, 2D, and 3D) of the starting materials for scaling up, and novel approaches to introduce increased complexity in 3D tissue constructs are highlighted. Recent advances in preclinical applications are also investigated to gain insight into the future direction of 3D tissue construct research. Overcoming the challenges in improving organ-level functional 3D tissue constructs both in vitro and in vivo will ultimately become a life-saving tool in the biomedical field.     

基于三维人体测量的穿戴式工业产品造型适配性设计研究

目的探究三维人体测量技术在穿戴式产品造型设计中的应用。方法在介绍适配性概念的基础上,针对穿戴式工业产品造型设计实践中遇到的人体数据挑战,分析了三维人体测量技术与穿戴式产品设计结合的新特点,并归纳了基于三维人体测量的产品适配性设计策略。结论通过三维人体测量技术获取了人体更加细致的数据、信息与知识,提高了可穿戴产品设计的适配性,更好地阐释了以用户为中心的设计理念。     

中国男性飞行员头面部尺寸

根据数据用户的实际使用需求，选定实际测量的人体尺寸项目，并明确每个测量项目的测点、定义和测量方法。划分基础项目的推荐项目。编制人体测量数据库，拟定数据质量控制措施。对主测人员进行岗前专业培训。针对30个人体头面部基础项目实测空军现役男性飞行员1739人，针对23个头面部推荐项目实测空军现役男性飞行员904人。给出了各测量项目的平均值、标准差、最小值、最大值、第1、第2、第3、第5、第50、第95、第97、第98、第99百分位数数据。总体看来，数据质量稳定、可靠，为研制飞行员头面部防护装备提供了新的科学依据。     

The golden section as a harmonizing feature of human dimensions and workplace design

The purpose of this paper is to present a philosophical aspect of the ecology of human-machine systems by exploring the potential application of the basic pattern referred to as the golden section to workplace design and human body dimensions. Studies of stairway and industrial knife designs confirm that subjects prefer workplace and tool dimensions that are related to their human body segment lengths. In this paper, it is suggested that for each task or equipment there are different body segments which should be considered as a transitional element harmonizing a human body with its workplace. Hence, for a knife design - grip size circumference and blade length, for stairway design - length of foot and height of a riser. The psychophysical assessments affirm an existence of the golden section in workplace/tool design as a preferred design harmonizing an individual's body dimensions with work demands.     

Three-dimensional optical high-resolution profiler with a large observation field: foot arch behavior under low static charge studies

Our aim is to describe a method for detecting small deformations from a three-dimensional (3D) shape of large lateral dimensions. For this purpose the measurement method is based on the simultaneous utilization of several 3D optical systems and the phase-shifting technique. In this way, the following problems appear: optical distortion due to the large field observed, nonlinear phase-to-height conversion, conversion of image coordinates into object coordinates for each 3D optical system, and coordinate unification of all optical systems. The resolution is 50 microm with a field of view of 320 mm x 150 mm. We used this system to study the 3D human foot arch deformation under low loads in vivo. First results indicate the hysteresis behavior of the human foot under a low load (50 to 450 N).     

三维人体数据驱动产品设计研究

目的探究三维人体数据在产品设计中的应用。方法在人因健康诉求的基础上,针对由于人体尺寸测量的复杂性,给设计行业带来了诸多挑战的问题。分析了三维人体测量技术与产品设计结合的方法,并探讨了三维人体数据驱动产品设计的价值。结论三维人体数据驱动产品造型设计,可以提高产品人因形态的适配性,更好地阐释以用户为中心的设计理念,满足人们人因健康诉求,对人类生存状态和生活方式将产生重大的影响。     

Three‐dimensional Displacement and Shape Measurement with a Diffraction‐assisted Grid Method

The grid method is a full‐field optical technique for computing surface displacements and strains of a material by analyzing the phase of grid lines patterned on the specimen. To date, most experiments using the grid method have measured only two‐dimensional in‐plane deformations. Here, the grid method is extended to three dimensions by using a crossed grid pattern and a diffraction grating which enables acquiring images from multiple viewing angles on a single camera. In‐plane displacements and strains are computed using the conventional grid method, and the corresponding three‐dimensional (3D) displacements—including out‐of‐plane displacements or shapes—are computed by analyzing the images collected at different viewing angles. The technique is demonstrated by measuring 3D rigid body motion, the 3D displacements of a membrane in a pressure‐bulge experiment, and the out‐of‐plane curvature of a cylindrical specimen.