基于AR的交互式智能試衣鏡系統功能設計

龔博鑫 鄧燕靈

摘要：本文先簡要介紹了智能試衣系統開發技術，然后從應用前景角度介紹了AR智能試衣鏡的優勢與系統功能設計。

關鍵詞：增強現實;智能試衣鏡;三維建模

一、試衣系統主要開發技術路徑

試衣網自2007年11月虛擬試衣項目首次上線，即憑借其人性化的在線試衣與引領時尚的理念，實現了真實場景式試衣效果。優衣庫、SELECTED等多個品牌與技術提供商合作開發推出了不同技術路線的試衣系統，主要有兩類：基于虛擬現實（Virtual Reality-VR）與增強現實（Augmented Reality–AR）的虛擬試衣，其試衣體驗各不同。

VR是由IT技術生造的純虛擬場景，使人沉浸到3D動態實景中，是對真實世界的仿真。常用到的硬件產品包括位置跟蹤器、數據手套（5DT之類的）、數據頭盔等，用于與虛擬場景的交互。VR視頻直播可把你“虛擬”到演唱會現場。

AR把虛擬事物疊加到現實世界圖像最頂層。核心是圖像識別與跟蹤?？吹降娜钦鎸嵉膱鼍?，即將“增強”的虛擬數字層套在真實世界之上，使人看到比從肉眼看到的世界更“增強”。市場上出現增強拍攝功能的手機，可識別人物，給人像加上兔子耳朵、紅臉蛋等，并隨人臉而動，這是典型的AR技術。

總之，AR看到的場景和人物有真有假，其核心在于環境識別，即如何判斷拍攝的是人或是物，此外還需一套算法來把虛擬的物體顯示在該呆的地方。而VR看到的人與景是仿真做出來的。其核心集中在計算機圖形領域運算和硬件設備性能方面。

在算法上，AR比VR要難，但對硬件的需求反倒要低。因AR只需對虛擬部分的物體運算而不需進行整個場景的渲染。只要是帶攝像頭的電子產品如手機、iPad等，都能通過安裝軟件實現AR技術。

二、交互式智能試衣鏡系統

基于AR的虛擬試衣技術漸成為潮流。Lectra3D Fit、CLO3D、3D Runway等虛擬試衣系統用于服裝新品研發試樣。好搭盒子、魔購百貨、搭配師等虛擬試衣軟件用于線上試衣體驗;北京優時尚和深圳云之夢等公司研發的虛擬試衣魔鏡則用于線下虛擬試衣體驗[1]。

基于AR的交互式智能試衣鏡系統由兩大部分組成：線下交互式智能試衣鏡（以下簡稱AR云鏡）與云端3D實時造型合成系統（以下簡稱云端）。

1.AR云鏡

（1）組成與試衣過程：由一臺高清高速3D掃描攝像頭與一臺由安卓驅動的75寸LCD電容觸摸大屏組成，類似一部專用裝有試衣App的巨屏智能手機。如是首次使用該系統，試衣時首先進入人面識別。人面識別成功后，如云端數據庫中無該顧客3D人體數據，系統自動進入人體掃描模式，采集人體3D數據傳入云端保存。如云端有該顧客3D人體數據，則詢問是否需要更新人體3D數據？顧客通過手勢或語音控制選擇試衣款式顏色等信息，云端利用服務器強大算力，加上5G高速網絡加持，巨屏可實時動態顯示顧客“穿上”試裝的全景形象姿態。AR云鏡試衣與照鏡子毫無違和感，無需等待延遲。

（2）AR云鏡特點：無需佩戴AR眼鏡，提升極致體驗;智能生物識別人面、性別、身高、體型;體感試衣，隔空操作，無需觸摸;揮手換衣;手勢切換上、下頁;語音搜索，音控說出試衣尺碼、顏色和材質、著裝風格、職業愛好等，云端根據大數據分析并自動查找服裝庫與之匹配。AR具備VR虛擬試衣無法克服缺陷即衣隨人動，自然貼身。

2.云端

AR云鏡強大功能需要云端支撐，云端是加入了AI功能的借助了云服務器強大算力的人體自動建模、實時動態蒙皮渲染合成系統。以下簡要介紹云端接收到AR云鏡掃描采集人體3D數據后的處理過程與功能結構：

（1）3D人物建模：基于三維掃描的人體建模技術是通過3D掃描儀采集人體信號獲得人體表面信息，AI自動對點云數據進行降噪、精簡、孔洞修補、表面重建等處理，構建人體模型（包括骨骼模型）。該方法構建出的模型較為精確，目前中美日歐都建立了自己的人體模型數據庫[2]。

（2）3D服裝建模：利用樣條曲線建立服裝樣板并生成面料，其次將服裝置于人體模型外部進行骨骼綁定、蒙皮等操作，最后進行樣板的縫合和渲染等。該方法人工成本低于二維圖像合成建模，且更加適合產品數量多、更新周期短的企業。Fitiquette、My Virtual Model等也都使用了該服裝建模方法[3]。

服裝建模存入服裝庫。系統提供接口，也可由服裝店面或服裝生產商提供服裝模型數據存入服裝庫。這樣就組成一個遍布各地的試衣銷售網絡，減少試衣前數據采集工作。

（3）環境建模：主要是店鋪建模用于網上虛擬店鋪試衣，也可用于試衣虛擬環境合成展示，如服裝與不同場景的搭配模擬仿真。也可以事先建立多種模型供顧客選擇。

（4）3D著裝試衣：三維著裝模擬依賴于面料模擬。采用綜合建模法有以假亂真的真實感，常用模型有Cordier模型.Taillefer模型、Kuni模型和Tsopelas模型等?；诮y計學習的模擬法可不考慮面料物理性質，僅憑服裝形狀空間與人體動態數據等建立映射，來模擬試衣。該方法較為簡單，可調節面料模擬真實感與效率之間的矛盾，利于實時模擬。

三、結論

隨著互聯網技術的發展，虛擬試衣技術作為服裝CAD系統的一部分，已廣泛應用于大量服裝品牌，且取得了一定成效。近幾年AI、大數據、云、5G及智能硬件、服務器技術取得長足進步、虛擬試衣將進一步走向現實生活。

參考文獻：

[1]張伊凡.基于unity3D開發引擎的虛擬試衣間的設計[J].科技風，2017（06）：1.

[2]徐愛婧，周捷.虛擬試衣系統關鍵技術研究[J].紡織科技進展，2020（03）：28-32.

[3]徐凌.基于Unity的VR購衣系統設計[J].山東紡織科技，2019，60（02）：38-41.

基金項目：本文系2019年武漢東湖學院大學生科研項目“基于交互式虛擬試衣間”;

作者簡介：龔博鑫（1998-），男，漢族，河南汝州人，2017級軟件工程專業本科生;

通訊作者：鄧燕靈（1966-），男，漢族，湖北武漢人碩士，高工，研究方向：數字媒體技術。