Erzeugung von Avataren anhand von Körpermaßen für das Bekleidungsdesign

Bei der Simulation von Bekleidung kommt den Avataren, welche die Kleidung tragen, eine große Bedeutung zu. Um Kleidungsstücke verschiedener Konfektionsgrößen testen zu können werden Avatare mit unterschiedlichen Körpergeometrien benötigt. Die Modellierung menschlicher Figuren erweist sich im Allgemeinen als sehr schwierig und arbeitsaufwendig. In dieser Arbeit wird ein System zur automatischen Modellierung menschlicher Figuren durch die Eingabe von Größenparametern vorgestellt. Über eine graphische Benutzerschnittstelle kann der Anwender ausgewählte Körpermaße aus der Textilindustrie oder Konfektionsgrößen eingeben. Anhand dieser wird ein synthetischer Avatar, welcher mit einem gängigen Modellierungswerkzeug erstellt wurde, automatisch an die eingegebenen Maße angepasst. Die Deformation der Geometrie erfolgt über das unterliegende Skelettsystem des Avatars und kommt ohne die Zuhilfenahme realer Personendaten aus. Die Vermessung am Avatar ist an den Regeln für die Bemaßung realer Menschen orientiert, indem Merkmalspunkte auf der Oberfläche des Avatars lokalisiert werden. Diese dienen als Ansatzpunkte für die Abnahme der Maße. Die Berechnung der Merkmalspunkte erfolgt durch ein individuelles heuristisches Verfahren für jeden der Merkmalspunkte. An den Ansatzpunkten werden "virtuelle Maßbänder" angelegt, um die realen Messinstrumente und -verfahren am Menschen nachzubilden. Um bei der Anpassung eine lokale Deformation der Geometrie erzielen zu können, wird die verwendete Technik zur Skelettanimation modifiziert. Die Anpassung der Geometrie erfolgt über ein iteratives Annäherungsverfahren, bei welchem die Skelettparameter schrittweise verändert werden, bis die Zielmaße erreicht sind. Zu diesem Zweck wird die automatische Zuordnung von Skelettparametern zu Körpermaßen berechnet und gespeichert. Die Annäherung der Längen und Umfänge erfolgt separat. Aufgrund der eingeschränkten Anwendbarkeit der Umfangsanpassung über die Skelettstruktur wird hierfür eine alternative Vorgehensweise über die Simulation von Fettwachstum am Körper vorgeschlagen. Bei dieser erfolgt die Deformation durch Verschieben der Vertices entlang ihrer Normalen in Abhängigkeit von Fettwerten. Der Körper wird dazu in verschiedene Regionen mit unterschiedlichen Fettwerten eingeteilt. Im Rahmen der Arbeit wurde ein Prototyp in Java implementiert, um das vorgestellte Konzept hinsichtlich der visuellen Ergebnisse und Rechenzeit zu testen.

For the simulation of garment the avatars, which wear the clothing, are from great importance. In order to test garments of different sizes avatars with varying body geometries are needed. The modelling of human figures is in general a difficult and labor-intensive task. In this Master thesis a system for the automatic modeling of human figures by the input of sizing parameters is introduced. Through a graphical interface the user can input selected measures from the textile industry or alternatively ready-to-wear measures. On the basis of this measures a synthetic avatar, who was generated with a standard modeling tool, will be automatically adapted to the given measures. The deformation of the geometry is driven by the underlying skeleton of the avatar and is done without the utilization of real persons data. The measuring is oriented on the rules for measuring real human body by locating feature points on the surface of the avatar. Those are used as starting points for determining the measures. The calculation is done by a individual heuristic procedure for each of the feature points. At the feature points "virtual tape measures" are applied to simulate the real measuring instruments and methods.In order to achieve a local deformation of the geometry during the deformation the used technique for skeleton animation is modified. The adjustment of the geometry is done by an iterative approximation process in which the skeleton parameters are successive modified until the destination measures are reached. For this purpose the correlation between skeleton parameters and body measures will be calculated and stored automatically. The adjustment is done separately for lenth and girth measures. Because of the restricted applicability of the girth adjustment by the skeleton driven deformation an alternative approach through the simulation of fat growth is proposed. Here the deformation is done by displacing every vertex along his normal in dependence of fat values. The body will therefore be divided in different regions with varying fat values. For this thesis a prototype in Java was implemented to test the introduced concept with respect to visuall results and computing time!