便于近視患者的虛擬試鏡裝置

摘要：傳統眼鏡銷售過程中，困擾商家和消費者的一個很大的問題就是：眼疾患者在眼鏡店挑選眼鏡時不能看清自己的面目，造成最終配鏡的滿意度降低。本文提出設計一款便于眼疾患者的虛擬試鏡裝置。它可以掃描顧客頭像合成人臉的三維模型，然后根據顧客的臉型從眼鏡庫中選取相匹配的三維眼鏡進行虛擬試戴，可以幫助眼疾患者快速地、準確地完成眼鏡框款式的選型。

關鍵詞：虛擬試鏡；眼鏡適配；眼疾患者

0 引言

隨著社會的發展，人們物質生活水平的提高，消費者對眼鏡商品的要求也在不斷提高。人們對它的要求已經不僅局限于能看清楚物體，而更加重視眼鏡的品牌、材料、款式、顏色，希望能從琳瑯滿目的商品中選出最適合本人氣質與個性的眼鏡。據行業有關方面統計，眼鏡產品的消費者中有三分之一是近視眼患者，他們在選配鏡架時，難以看清自己的試戴效果。為了迎合潮流，彩色矯正視力的鏡片也很流行，但消費者同樣很難感受到。同時對于當下流行的彩色隱形眼鏡，消費者一般不能試戴。在這樣的情況下，顧客選購產品時，就需要花大量的時間來挑選和試戴眼鏡，而且還不能看到自己試戴的效果，只能單靠直覺來判斷，配完眼鏡不滿意又無法退換貨品，這些都嚴重降低了消費者的滿意度，影響了眼鏡店的工作效率。

為了解決這些矛盾，筆者提出設計便于眼疾患者的虛擬試鏡裝置。旨在傳統產品特征的基礎上，利用三維模型重建、參數化設計等技術開發設計這款自助數字化試鏡裝置，同時把交互的設計思維運用在試鏡裝置設計中，使其使用極其方便、簡捷，使眼疾患者體驗自己虛擬試戴眼鏡的三維效果。試鏡裝置定位為在眼鏡零售實體店內，作為便于眼疾患者作為選取鏡架參考的銷售工具。

1 工作原理

近視患者渴望可以清晰、便捷的看到自己佩戴不同眼鏡框架的效果，正因為這樣的需求推動了虛擬試鏡裝置的研究。本文設計的數字化試鏡裝置是一款落地設備，它集成數碼攝像頭、光源、內置揚聲器、高清晰LCD觸摸屏以及裝有虛擬試鏡系統的主機。它是一個獨立的單元，適合在傳統眼鏡店面使用。

工作原理都是通過裝置的攝像頭將顧客的裸眼頭像掃描到計算機中以獲取人體數據進而生成三維人頭模型，，并通過計算機圖像和視覺技術計算得到人體的相關特征參數。然后裝置會根據顧客的人體特征數據推薦相配的眼鏡，或者顧客自己選擇眼鏡庫中的三維眼鏡按照真實比例在人臉模型上進行虛擬試戴，試戴裝置可以讓眼疾患者看到自己佩戴不同眼鏡框架的效果并打印出來。

2 系統體系模塊

虛擬試鏡裝置的試鏡系統主要分為以下三大主要模塊：三維眼鏡的交互展示模塊、適合顧客特征的眼鏡推薦模塊和虛擬試鏡模塊。

2.1 三維眼鏡的交互展示

作為虛擬試鏡裝置的試鏡系統，鏡架與顧客的交互展示是很重要的。作為展示功能，其目的就是要讓顧客更加詳細的了解所要展示的眼鏡。首先眼鏡零售商先將眼鏡經過掃描形成三維圖像錄入至系統后臺的眼鏡數據庫中，并不斷更新鏡架數據庫，讓顧客不斷看到新產品。

顧客可以根據不同的查詢條件，比如品牌、價格、材質、款式、臉型等在試鏡裝置中搜索眼鏡后，再進行模擬試戴選購產品。顧客搜到中意的眼鏡后還可以進一步查看其詳細信息，并可以通過觸摸屏對眼鏡進行360°的全面了解，從而更直觀的了解眼鏡。

2.2 適合顧客特征的眼鏡推薦

眼鏡不僅具備矯正各種屈光不正的作用，又有裝飾儀容、掩護五官缺陷的功能。例如圓臉型的可以選配細長型或方形的鏡架，戴上之后就可以使臉型顯得輪廓明顯，更加精神。所以要學會揚長避短，總會有一款適合自己的眼鏡，戴上它你也會煥發出屬于自己的光彩。但是眼鏡架的產品種類繁多，顧客很難輕松的選擇一副適合自己的光學鏡架，本試鏡裝置的系統能夠根據顧客的臉型進行智能推薦，從而解決了這一難題。

智能推薦原理、原則：畫一個均衡的十字使得橫軸正好在縱橫三分之二處與縱軸相交，這就使得十字看起來穩定而平衡；橫軸在稍高處與縱軸相交，這樣使得縱軸看起來長了點；若橫軸幾乎在縱軸的中點與縱軸相交，使得縱軸看起來粗而短。如果把人的面孔也劃成十字，橫軸代表眉毛，縱軸代表額頭到下巴，那么因為眉毛的位置不同從而定義臉型。對于相當均衡的臉，大部分鏡架式樣都適合。對于長形臉或短形臉，就得選擇使面孔看起來猶如近乎完美十字的鏡架。

將上述原則運用到試鏡裝置中，通過攝像頭將顧客的裸眼頭像掃描到計算機中生成三維人頭模型，并通過計算機圖像和視覺技術計算得到其臉部的關鍵部位的參數信息。從而根據顧客特征進行相應的眼鏡推薦。從此，傳統的單向售后溝通轉變成為雙向互動的。

2.3 虛擬試鏡

通過攝像頭將顧客的裸眼頭像掃描到計算機中生成三維人頭模型，顧客選好眼鏡后就可以按照真實比例在人臉模型上進行虛擬試戴，近視眼患者可以佩戴矯正自己矯正度數的眼鏡在試鏡裝置中多角度的觀看眼鏡在虛擬頭像的佩戴效果。

試鏡裝置還提供在同一界面顯示顧客虛擬佩戴多款眼鏡的效果，給顧客提供客觀的實際效果對比，特別能使較高度數的近視眼患者在選配眼鏡時，不再“霧里看花，水中望月”，自己做主，從中選擇最滿意的產品，有效地鞏固和吸引這部分消費群體。

3 總結

本文簡要介紹了便于近視患者的虛擬試鏡裝置的原理和系統模塊。通過引入交互設計的概念并運用人臉三維模型合成、多點觸控等技術實現了眼鏡的虛擬適配，它們不僅為近視眼疾患者的生活提供了方便，而且還給使用者帶來更強的操作體驗。另外也彌補了傳統銷售方式中的不足，提高了工作效率和顧客滿意度。

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