不同測量手段下男青年人體尺寸差異產(chǎn)生原因初探

謝英毫

（遼東學(xué)院 遼寧丹東 118003）

為了滿足消費(fèi)者的個性化需求，三維人體測量技術(shù)迅速發(fā)展，但目前三維測量尺寸與真實(shí)人體尺寸有差異，工業(yè)化應(yīng)用存在爭議。在其背景下，對三維尺寸與人體尺寸之間數(shù)值是否存在差異、影響差異的相關(guān)因素進(jìn)行論證，為遠(yuǎn)程高端定制及工業(yè)化生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 人體測量概況

人體測量是通過人體各部位的尺寸來確定個體之間與群體之間在人體上的差異，用以研究人的形態(tài)特征[1]。隨著平面制版技術(shù)的發(fā)展，服飾的穿著舒適度對人體尺寸的要求也就越發(fā)精確。對于工業(yè)化的發(fā)展，傳統(tǒng)的手工測量不能滿足的市場的需求，三維人體測量技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。基于其測量速度快的優(yōu)點(diǎn)（測量一個人體只需幾秒鐘的時間）使其為大數(shù)據(jù)時代龐大的數(shù)據(jù)要求提供了便利，為服裝號型的修定和完善、服裝工業(yè)化生產(chǎn)以及虛擬試衣提供了人體基本數(shù)據(jù)。

2 實(shí)驗(yàn)操作過程

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

本實(shí)驗(yàn)采用的是北京博維恒信公司的3D CaMega人體掃描系統(tǒng)，該系統(tǒng)以三維掃描儀為測量工具，可在數(shù)秒的時間內(nèi)完成人體全身掃描，從而獲取真實(shí)比例的人體三維模型，再通過測量軟件快速的完成若干項(xiàng)人體關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)的自動提取，輸出人體測量數(shù)據(jù)。采用高亮度LED冷光源，系統(tǒng)配備濾光系統(tǒng)，可濾掉環(huán)境中干擾的光，減少噪音提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。配備人體參數(shù)化軟件，可以測量人體幾十個重要參數(shù)，數(shù)據(jù)自動保存[2]。

2.2 實(shí)驗(yàn)對象

本實(shí)驗(yàn)的對象來自于遼東學(xué)院的70名在校大學(xué)生，年齡層次18-24歲。

2.3 掃描儀器

實(shí)驗(yàn)用3D CaMega人體掃描系統(tǒng)通過投影條紋相位測量裝置，這種裝置應(yīng)用光學(xué)干涉計的相位測量技術(shù)，采用一般的白光照明，將光柵投影到人體表面，對投影在人體表面的光柵圖像進(jìn)行相位測量，獲得人體三維尺寸[3]。它總共有六個相位，每個相位代表一個相機(jī)，每兩個為一組，分布在長方形測量房間的正前和后方兩個拐角，三個相機(jī)在上，三個相機(jī)在下。三維掃描儀儀器感應(yīng)探頭分布機(jī)位見圖一。

2.4 實(shí)驗(yàn)過程

（1）三維掃描人體測量，對70個實(shí)驗(yàn)人體樣本進(jìn)行編號，測量時首先在換衣間換著淺色一次性平角褲，然后進(jìn)入三維掃描測量屋在標(biāo)記處自然站立、面視前方、雙手與人體略微分開，有利于對數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一及準(zhǔn)確提取。

（2）人體手工測量時測量包括體重、身高、胸圍、腰圍、臀圍等具有關(guān)鍵性指標(biāo)的16組數(shù)據(jù)。為了避免誤差最小化，手工測量由一個專業(yè)人士獨(dú)立完成，手工測量時要保證所測尺寸與三維尺寸測量部位對應(yīng)。

圖一 三維掃描儀儀器感應(yīng)探頭分布機(jī)位

3 兩種測量狀態(tài)下人體數(shù)據(jù)差異分析

3.1 數(shù)據(jù)整合

經(jīng)過PPS軟件把三維掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為3d人體模型并生成數(shù)據(jù)，可直接生成26項(xiàng)參數(shù)。經(jīng)過基本描述性統(tǒng)計分析，筆者發(fā)現(xiàn)，在胸圍部位，兩種測量手段下的尺寸差異較大，現(xiàn)列舉其中9個實(shí)驗(yàn)樣本的對比數(shù)據(jù)如下：

不同人體部位三維掃描和手工測量數(shù)據(jù)表：

3.2 數(shù)據(jù)分析

由上表所示，三維掃描與手工測量的誤差大小不一，有明顯差異。差異分析如下：

（1）三維掃描數(shù)據(jù)的參數(shù)高度與實(shí)際存在明顯誤差，以1號為例，測量胸圍時，三維掃描儀測量的胸圍尺寸為高度為138.8厘米的尺寸，而實(shí)際高度已達(dá)腋下。而對于較胖體來說，三維測量腰圍的高度也是不具有真實(shí)性，按照多年經(jīng)驗(yàn)的老師所指導(dǎo)，腰圍在肚臍往上4厘米處，而三維測量腰圍尺寸的參數(shù)高度明顯不符。

（2）數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與相機(jī)的數(shù)量有關(guān)，每個相機(jī)都會生成代表三維坐標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)越多，精確度越高。

（3）在三維掃描時，出現(xiàn)掃描數(shù)據(jù)中有幾項(xiàng)數(shù)值為0的情況出現(xiàn)，并且重新測仍出現(xiàn)如此狀況。后發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樵趻呙钑r被測者雙臂沒有分開，導(dǎo)致掃描時把雙臂的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和軀干的點(diǎn)云數(shù)據(jù)混為一體。由此可見，三維掃描對于人體的掃描時的站立形態(tài)有很大的關(guān)系。

4 總結(jié)

4.1 三維掃描設(shè)備易受環(huán)境影響，出現(xiàn)故障，且出現(xiàn)問題時調(diào)試麻煩

此次實(shí)驗(yàn)中，由于六相位其中之一出現(xiàn)故障，經(jīng)指導(dǎo)老師和技術(shù)人員協(xié)調(diào)，把六相位改為四相位，在把相機(jī)位置調(diào)好以后，經(jīng)專業(yè)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，對焦、改編碼，花費(fèi)一天的時間把設(shè)備調(diào)好。第二天進(jìn)行模擬時站在指定位置會出現(xiàn)背部掃描不上的問題，溝通了解到因?yàn)檎{(diào)整相機(jī)位置后，相機(jī)之間的距離變短，導(dǎo)致相應(yīng)的焦距變短，背部不在掃面范圍內(nèi)。且損壞的相機(jī)返廠維修需很長的時間。

4.2 盡管目前三維掃描有優(yōu)勢也有缺陷，但是其未來的廣泛應(yīng)用是發(fā)展趨勢

隨著AI智能的快速發(fā)展，三維掃描搭上AI技術(shù)這條高速列車，跨越三維試衣朝著虛擬試衣的大步邁進(jìn)，在我的想象中，未來的虛擬試衣基于三維掃描的數(shù)據(jù)在虛擬空間生成一個真實(shí)比例的虛擬人體作為每個人的賬號，人的意識通過鏈接以后可以在虛擬空間的現(xiàn)實(shí)品牌店盡情的一件件試衣，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，未來還可以真實(shí)的感受布料的光澤、柔軟度、光滑度等特征。無人營業(yè)，完美試穿，挑選完畢后可以直接下單，現(xiàn)實(shí)中發(fā)貨。而對于高端訂制也可以在線提供真實(shí)比例的虛擬模型，為遠(yuǎn)程高端定制及工業(yè)化生產(chǎn)提供便捷的方式。

[1]楊慶仁，李祖華.服裝人體測量技術(shù)及運(yùn)用[J].廣西紡織科技，2008(02):41-45.

[2]網(wǎng)絡(luò)資料

[3]任鶯.服裝業(yè)人體測量現(xiàn)狀及其技術(shù)應(yīng)用[J].寧波服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2004(02):17-19.