Анализ приемов и методов создания цифровых макетов фигуры человека, с учетом конкретных ситуаций
Анализ методов 3d-технологий получения исходных данных для проектирования одежды. Оценка их достоинств и недостатков. Резервы проектирования адаптационной одежды для людей с ограниченными двигательными возможностями, передвигающихся в кресле-коляске.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.07.2017 |
Размер файла | 242,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Анализ приемов и методов создания цифровых макетов фигуры человека, с учетом конкретных ситуаций
На сегодняшний день проектированием одежды с использованием трехмерного сканирования занимается достаточно большое количество специалистов швейной отрасли. Наиболее известными являются исследования, проводимые под руководством, М.В. Стебельского [1], Н.Н. Раздомахина [2], О.В. Кочетковой [3], Н.Л. Корниловой [4], И.А. Петросовой [5], Н.Ю. Савельевой [6,7].
Общий анализ выше перечисленных исследований показал, что сканирование тела человека может осуществляться двумя способами: при помощи метода фотограмметрии (метода фотографии) и с использованием программно-технического комплекса, так называемого «бодисканера», позволяющего получать 3d цифровые макеты фигуры человека. Виртуальные аналоги фигуры тела человека разрабатываются при помощи сканирования с использованием возможностей современных цифровых 3D технологий с целью детального изучения и извлечения любого количества измерений для получения исходной информации для проектирования одежды или получения первичных разверток деталей одежды.
Все рассмотренные работы [1-7], за исключением исследований Т.А. Зеленчуковой и Н.Ю. Савельевой направлены на контингент здоровых людей, способных самостоятельно принять и находиться достаточный временной промежуток времени в положении стоя без посторонней помощи и специальных приспособлений.
На основе сбора, систематизации и анализа публикаций научно-исследовательского характера [1-7] была составлена классификационная схема способов получения исходных данных для проектирования и конструирования одежды с использованием современных цифровых 3d технологий, которая представлена в соответствии с рис. 1.
Рис. 1. - Классификационная схема получения исходных данных
проектирование одежда адаптационный
Как видно из представленной классификации условия проведения «съемки» фигуры при сканировании тела человека с использованием способа бодисканирования, условно можно разделить на четыре больших класса:
- Первый класс объединяет способ получения информации, когда человек находится на подвижной платформе, вращающейся вокруг своей оси, а система сканирования остается подвижной только в продольном направлении. Количество цифровых камер данного класса не менее трех.
- Второй класс объединяет способы сканирования, при помощи которых человек находится на платформе в статичном (неподвижном состоянии), система сканирования вращается относительно тела человека. Количество цифровых камер данного класса не менее трех.
- Третий класс объединяет способы бодисканирования, при котором и платформа, на котором находится человек, неподвижна, а система сканирования регулируется только в продольном направлении. Достоверность получения съемки обеспечивается увеличением количества используемых цифровых камер, по сравнению с первыми двумя классами.
- Четвертый класс объединяет способы бодисканирования, основанные на использовании принципа стационарности устройств (никакие составные части комплекса не перемещаются).
Проанализированные нами технологии сканирования фигуры человека имеют ряд достоинств и максимально адаптированы для использования их в процессе разработки одежды для здоровых людей. Но применение проанализированных исследований при проектировании адаптационной одежды на наш взгляд невозможно, так как применительно к контингенту ЛОДВ все системы имеют ряд недостатков. А именно:
- большие габариты технического и аппаратного сопровождения, входящего в систему сканирования (бодисканер) и их стационарность;
- обязательное взаимное расположение человека относительно сканирующего устройства: в положение «стоя»;
- невозможность распознавания «мертвых зон» на теле человека, обусловленных «перекрытием» участков верхних и нижних конечностей при сканировании тела человека, в том числе и в положении сидя;
- помещение, в котором производится фотосъемка фигуры человека должно иметь достаточно большие габариты, которые не всегда могут соответствовать габаритам помещений в условиях проведения фотосъемки «на дому» у заказчика, имеющего ограниченные двигательные возможности;
- исследования являются достаточно трудоемкими и время затратными, что способствует увеличению времени, которое необходимо для изготовления швейного изделия;
- высокая стоимость оборудования, используемого для сканирования тела человека, не способствующая снижению конечной себестоимости изготавливаемых образцов адаптационной одежды. Вместе с тем социальные выплаты, рассматриваемой категории людей являются минимальными.
Особенностью людей с ограниченными двигательными возможностями (ЛОДВ), передвигающихся при помощи кресел-колясок, является их невозможность принятия естественного вертикального положения «стоя». Впервые в работе Зеленчуковой Т.А. [6,7] были рассмотрены и предложены способы и методика получения 3D макетов фигуры человека, находящегося в положении сидя и построения 3D макетов адаптационной одежды.
Так, методика, предложенная Зеленчуковой Т.А. [6,7], основана на приемах и методах трехмерного проектирования одежды для ЛОДВ, с использованием универсальной программы для трехмерного дизайна (программы трехмерного моделирования RhinoCeros 3D), позволяющей создавать, редактировать, анализировать и преобразовывать NURBS-кривые, поверхности, тела в среде Windows, обеспечивая свободу моделирования любых сложных форм. В качестве инструментария выбраны: ПК полной комплектации, цифровая камера, штатив-тренога, сантиметровая лента и ряд фиксирующих элементов различной длины и конструкций.
Информационный массив для исследований был определен на основе фотографий, которые на подготовительном этапе обрабатывались при помощи редактора Perspective pilot trial, с целью коррекции дисторсий [6,7], а также ряда контрольных измерений, снятие которых по телу ЛОДВ не вызывают сложности.
Полученные таким образом фотографии, а также массив исходных данных полученных на основе бесконтактного способа измерения внешней формы тела человека, наряду с контактными измерениями, являлись основой для построения трехмерного макета тела человека, находящегося в положении сидя [10-12].
Откорректированные в редакторе фотографии импортировались в качестве фона в Rhinoceros и масштабировались с использованием опорного отрезка известной длины, в качестве которого использовали размер ячейки сетки, установленной в плоскости туловища. Фотографии позиционировались относительно осей координат таким образом, чтобы центральная ось совпадала с линией пересечения фронтальной и сагиттальной плоскостей. Пример размещения фоновых изображений для построения макета фигуры представлен в соответствии с рис. 2.
Рис. 2. - Пример размещения фоновых изображений для построения макета фигуры
Трехмерный макет поверхности туловища в предложенном способе был получен путем построения сети кривых по двум видам, и поперечных обхватов, для чего в профильной и фронтальных плоскостях были обозначены основные формообразующие контуры фигуры. С целью исключения искажений одну и ту же кривую предложено проектировать в разных ракурсах. Для получения перспективного изображения была использована функция, представленная в программе - «построение кривой по двум видам». Места расположения формообразующих линий выбирали в соответствии с экстремальными точками поверхности тела, дающими наиболее полное представление о пространственной форме тела человека. Пример построения поверхности стана представлен в соответствии с рис. 3.
Рис.3 - Пример построения поверхности стана
Предложенный [6,7] метод позволяет получить трехмерный макет человека в положении сидя (пример построения макета фигуры представлен в соответствии с рис. 4).
Рис. 4 - Пример построения 3d макета человека в положении сидя
Данный способ построения 3D макетов тела человека и цифровых макетов одежды используется в настоящее время на кафедре «Конструирование, технологии и дизайн» Институты сферы обслуживания и предпринимательства (филиала) в г. Шахты Федерального бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Донской государственный технический университет» в комплексных исследованиях по разработке и исследованию адаптационной одежды с повышенным уровнем комфорта и безопасности различного назначения. Программная составляющая защищена охранными документами на РИД [10-12].
Недостатком данного способа является сложность неподготовленного конструктора работы с программной составляющей, а также не решенные проблемы с так называемыми, «мертвыми» зонами для воссоздания точной конфигурации участков «перекрытия» или «закрытых» изображений.
Развитие цифровых технологий и технического решения аппаратных средств позволяет найти более производительные и менее трудозатратные способы и технологии разработки исходных данных для проектирования адаптационной одежды для ЛОДВ.
Одним из таких решений является разработка технологии получения цифровых 3d моделей фигур людей, находящихся в инвалидных креслах- колясках на основе пространственно-временной реконструкции изображений полученных при помощи сенсорного сканера Kinnect.
Можно предположить, что использование оборудования с высоким уровнем чувствительности и разрешения, а также достаточно высокой производительностью, имеющего малую стоимость, мобильного, имеющего минимальное количество портов взаимодействия позволит упростить этап приема заказов и получения исходных данных для проектирования адаптационной одежды, в том числе и за счет возможности проведения съемки/сканирования фигуры в условиях «на дому» у заказчика.
Условие достаточно низкой стоимости оборудования, которое используется для сканирования фигуры человека, является определяющим для снижения себестоимости изготавливаемых образцов адаптационной одежды. Это связно, прежде всего, с тем, что большинство ЛОДВ не могут трудоустроиться в силу своих физиологических особенностей, поэтому не имеют дополнительной финансовой поддержки, вследствие чего, вынуждены жить на социальные выплаты.
Все вышеперечисленное доказывает целесообразность разработки мобильного программно-технического комплекса, необходимого для получения достоверных и максимально информационных исходных данных при проектировании адаптационной одежды для ЛОДВ.
Литература
проектирование одежда адаптационный
1. Н.Л. Корнилова, А.Е. Горелова Трехмерное проектирование плотнооблегающей одежды на индивидуального потребителя // Швейная промышленность.2013. № 1. С.32-33.
2. Е.Г. Андреева, И.А. Петросова, М.С. Бояров Проектирование внешней формы мужской одежды на основе трехмерного сканирования Швейная промышленность. 2013. № 2. С. 33-36.
3. Т.А. Зеленчукова, Н.Ю. Савельева Создание разверток адаптационной одежды с использованием технологий трехмерного проектирования // Швейная промышленность. 2011. № 5. С. 42-43.
4. Т.А. Зеленчукова, Н.Ю. Савельева Получение исходной информации для адресного проектирования адаптационной одежды для ЛОДВ // Швейная промышленность.2011. № 5. С. 40-41.
5. Чирва Д.В., Солодов В.В. Бесконтактный метод измерения динамического прогиба элементов дорожных конструкций // Инженерный вестник Дона. 2015. № 3. URL:ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2015/3079
6. Савельева Н.Ю., Зеленчукова Т.А. Программное обеспечение для автоматизированного проектирования трехмерного макета фигуры человека в положении сидя // Свидетельство № 201167179 о государственной регистрации программы для ЭВМ. Заявка №2010614415. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 27.10.2010 г.
7. Зеленчукова Т.А., Савельева Н.Ю., Савельева А.А. Программное обеспечение для автоматизированного выполнения плоскостных разверток поверхностей деталей адаптационной одежды человека в положении сидя // Свидетельство № 2011619210 о государственной регистрации программы для ЭВМ. Заявка №2011617563. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 30.11.2011 г.
8. Зеленчукова Т.А., Савельева Н.Ю / Программное обеспечение для автоматизированного проектирования трехмерной модели макета адаптационной одежды человека в положении сидя // Свидетельство № 2011619211 о государственной регистрации программы для ЭВМ. Заявка №2011617564. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 30.11.2011 г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка базы данных торговой фирмы по поставке одежды. Анализ таблиц, которые она содержит. Присвоение ключевых полей. Использование средств программирования и макросов для упорядочения структуры базы данных в среде СУБД MS Access. Добавление объектов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 29.12.2014Общая характеристика концептуального проектирования. Особенности проектирования базы данных и структуры "Оnly for you". Расчет текущих и капитальных затрат, характеристика экономического эффекта на примере интернет-магазина женской одежды "Оnly for you".
курсовая работа [963,8 K], добавлен 23.06.2012История внедрения САПР в швейной промышленности Особенности системы СТАПРИМ. Характеристика программного комплекса трехмерной разработки силуэтной конструкции женской плечевой одежды. Этапы его работы в серийном и индивидуальном производстве одежды.
реферат [734,7 K], добавлен 17.09.2013Анализ предметной области и введение ограничений. Выделение базовых сущностей. Концептуальная модель данных. Построение схемы реляционной модели базы данных магазина одежды в третьей нормальной форме. Описание физической БД. Проектирование интерфейса.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 20.11.2013Основные цели и принципы построения автоматизированного проектирования. Повышение эффективности труда инженеров. Структура специального программного обеспечения САПР в виде иерархии подсистем. Применение методов вариантного проектирования и оптимизации.
презентация [259,7 K], добавлен 26.11.2014Анализ проектирования баз данных на примере построения программы ведения информационной системы картотеки ГИБДД. Основные функции базы данных. Обоснование выбора технологий проектирования и реализации базы данных. Описание информационного обеспечения.
курсовая работа [753,0 K], добавлен 27.08.2012Интегрированная база данных. Разработка концепции и структуры корпоративной базы данных для новой информационной системы. Подходы в методах проектирования баз данных: компонентная открытость и смысловая интероперабельность; разработка понятийных моделей.
доклад [25,3 K], добавлен 11.01.2011Обзор методов и средств по созданию и проектированию Web–сайтов. Языки программирования для создания Web–сайтов. Анализ достоинств и недостатков систем управления сайтом CMS. Разработка дизайна и макета сайта. Расчет затрат на разработку продукта.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 02.06.2016Характеристика реляционной, иерархической и сетевой моделей баз данных. Анализ методов проектирования (декомпозиция, синтез, объектная связь), организации, обновления, восстановления, ограничений, поддержания целостности данных на примере СУБД Ms Access.
дипломная работа [347,4 K], добавлен 13.02.2010Понятие и внутренняя структура, стадии и объекты процесса проектирования баз данных. Требования, предъявляемые к данному процессу. Ограниченность реляционной модели. Группы CASE-средств. Анализ предметной области: функциональный и объектный подходы.
презентация [114,6 K], добавлен 19.08.2013Анализ структурных функциональных методов проектирования информационной системы. Использование SADT, IDEF0, IDEF1Х и DFD методологий. Идентифицирующая связь между сущностью-родителем и сущностью-потомком. Функциональный анализ деятельности организации.
реферат [216,0 K], добавлен 10.04.2015Последовательность проектирования базы данных для предприятия, занимающегося заготовкой древесины, её переработкой и сбытом готовой продукции: скрипты создания таблиц по типам связей и вторичных индексов, создание первичного и внешнего ключей, листинга.
курсовая работа [743,7 K], добавлен 02.06.2009Изучение основных видов угроз программного обеспечения. Выявление наиболее эффективных средств и методов защиты программного обеспечения. Анализ их достоинств и недостатков. Описания особенностей лицензирования и патентования программного обеспечения.
курсовая работа [67,9 K], добавлен 29.05.2013Создание базы данных "Картотека абонентов АТС" в среде Microsoft Access с учетом специфики и структуры организации. Обоснование выбора среды проектирования. Оформление пользовательской документации. Испытание готового продукта, расчет себестоимости.
дипломная работа [8,4 M], добавлен 28.02.2012Понятие информации, автоматизированных информационных систем и банка данных. Общая характеристика описательной модели предметной области, концептуальной модели и реляционной модели данных. Анализ принципов построения и этапы проектирования базы данных.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 18.01.2012Анализ методов проектирования базы данных, которая предназначена для работников частного предприятия, оказывающего населению услуги такси, и позволяет им повысить эффективность своей работы за счет систематизации и быстрого поиска нужной им информации.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 12.07.2010Информационная поддержка деятельности магазина по продаже компьютеров. Работа с программой. Этапы проектирования базы данных. Анализ информационных задач. Выбор программных средств. Особенности проектирования программного комплекса информационной системы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.06.2016Информационные технологии в организации педагогического процесса. Особенности информационных технологий для людей с ограниченными возможностями здоровья. Адаптированная компьютерная техника. Использование адаптивных технологий в учебном процессе.
реферат [28,4 K], добавлен 16.11.2019Анализ проектирования баз данных и освещение методов построения форм и отчетов на примере построения программы ведения электронной документации учебного заведения. Разработка и построение инфологической модели по предметной области "Университет".
курсовая работа [6,3 M], добавлен 03.11.2014Изучение методологии проектирования автоматизированных банков данных, которое может рассматриваться как совокупность методов и средств, последовательное применение которых обеспечивает разработку проекта баз данных, удовлетворяющего заданным целям.
курсовая работа [57,0 K], добавлен 18.11.2010