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以往,爱美女性为了塑造完美的胸型不惜花重金购买价格昂贵的塑身内衣,更有甚者不惜以健康为代价进行隆胸手术。但是随着时代的发展,越来越多的人开始追求健康的生活方式,使得爱美女性对合体文胸的需求越来越迫切。但是在日常生活中,女性在购买文胸时往往会出现过大、过小或者结构设计让人不满意的情况。特别是在电子商务日益盛行的今天,网购文胸存在着不可试穿的情况。如何提高女性购买文胸的满意度成为一个亟待解决的问题。本文以基于女性胸部特征的三维虚拟模型研究为出发点做了如下研究:(1)女性胸部分类标准的建立。本文采用现成的299名20—40岁,由马丁测量采集得到的上海地区女性人体数据,选出14项与胸部相关的项目。运用Spss对数据进行基本统计分析,剔除9个不可用数据。采用K-means聚类分析,获得AA.A.B.C四类罩杯形态。在罩杯分类的基础上,运用几何知识构建梯形,获取乳房深度值EF。提取△IEH模拟胸部侧面形态,将其分为圆盘型、圆球型、纺锤型、下垂型。最终得到的16类胸部形态为AA圆盘、AA圆球、AA纺锤、AA下垂;A圆盘、A圆球、A纺锤、A下垂;B圆盘、B圆球、B纺锤、B下垂;C圆盘、C圆球、C纺锤、C下垂。(2)自动化分类及数据采集存储系统的构建。为了使建立的分类标准具有操作简便性,运用Excel和C++语言搭建平台实现自动化胸部形态分类。通过采样人员获得的11项基本数据,写入“胸部数据采集表”中,运用C++语言读取表格,通过C++编译各项值的算法,获得所需的关键值和附加值。所得的关键值通过代码运算,得到所属胸部的罩杯和侧面形态,显示近似△IEH。最后将分类情况、关键值、附加值通过代码一并写入表中进行存储。运用此系统对本次实验的290个样本进行自动分类和存储,得到此次胸部分类情况。(3)中间体矩阵的建立。对三维人体数据文件进行预处理,建立直角坐标,进行噪点过滤,获取与胸部相关的躯干部分。建立特征矩阵,在高度方向将躯干分为5段共48层。在截面方向按照60为一步长将截面分为61个型值点。将X、Y坐标依次保存于人体特征矩阵的122列中,用第123列表示所在截面的Z坐标。最后将每一类胸型所包含的特征矩阵求平均矩阵,获得每一类胸型的中间体矩阵,并进行对称化处理。(4)中间体模型的建立、验证及应用。运用AutoCAD建立16类三维网格模型,运用曲线拟合等技术对模型进行验证。在Geomagic studio软件中采用Delaunay三角刨分算法对模型进行封装,利用拉普拉斯光顺法对模型进行光滑处理。运用非均匀有理B样条曲线建立Nurbs曲面模型。在pro/Engineer中对模型进行向内加厚0.24cm,形成具有厚度的虚拟胸部的中间体模型。通过pro/Engineer提取了B罩杯圆盘型的钢卷和罩杯及其尺寸。