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服装CAD系统自二维向三维转变,是三维计算机技术成熟与服装个性化定制的一个必然趋势与结果。在整个服装CAD系统中,服装的初始生成、服装变形、服装碰撞检测是服装设计的关键技术,对提高服装业CAD自动化程度及竞争力有重要意义。本文在分析现有服装CAD系统的研究现状与存在问题的基础上,提出了基于草图驱动的服装造型和变形方法,针对服装变形过程中可能存在的三种碰撞情况,提出了简单有效的碰撞检测算法。三维人体模型是服装草图提取的基础。论文第二章首先介绍了本文研究中涉及到的几种三维人体模型,并进而讲述了三维人体模型的数字化方法和原始三维扫描人体数据预处理过程,包括三维坐标调整、特征识别;重点阐述了如何由激光扫描的原始人体数据生成规则、光滑人体曲面的全过程,重建后的人体模型保持了原有模型的表面特征,能够极大地提高服装造型、变形和碰撞检测过程的计算效率。服装的三维设计是服装CAD系统的一个重要组成部分。论文第三章按照服装造型的流程详细阐述了服装草图提取和调整方法,服装的分片方法,服装子曲面的造型方法,子面片参数化变拓扑无缝缝合方法。除此之外还涉及到初始服装网格曲面的后处理,包括衣服网格局部均匀化调整,特殊位置基于草图包络的曲面调整。为了拓展服装CAD的设计功能,研究还涉及了对初始服装模型的变形处理。论文第四章根据服装草图的特点,归纳出服装变形过程中的约束关系,从多个角度对约束进行分类,并给出了约束求解的优先机制。以约束关系为基础,通过具体实例总结出了服装草图的四种驱动模型,阐述了如何根据服装草图驱动模型实现草图编辑和特征尺寸驱动的服装曲面变形,针对服装变形过程中存在的三种碰撞情况提出了简单有效的碰撞检测算法。基于上述研究工作,论文第五章介绍LookStailorX系统框架,并对系统开发环境作简要介绍,同时详细介绍了上述研究工作在该系统中的应用。最后,在第六章总结本文的工作,并对项目课题研究的发展前景从技术上和应用上作了展望。