[論文レビュー] 3D Custom Fit Garment Design with Body Movement.

Katja Wolff, Philipp Herholz+4 more|arXiv (Cornell University)|Feb 10, 2021

3D Shape Modeling and Analysis参考文献 48被引用数 8

ひとこと要約

本論文では、3Dボディースキャンを用いて、身体の動きをシミュレートし、リアルタイムで衣類のリラックス形状を調整することで、カスタムフィットの衣類を生成するインタラクティブ3D衣類デザインツールを提示する。複数のポーズ間で布地シミュレーションと伸縮に基づくリラックス形状の調整を繰り返すことで、動的なフィット感と自由な動きを確保し、従来のパターンに依存せずに直接3Dで形を整えることを可能にするとともに、後続の2Dパターンや編み物パターンの生成を支援する。

ABSTRACT

The standardized sizes used in the garment industry do not cover the range of individual differences in body shape for most people, leading to ill-fitting clothes, high return rates and overproduction. Recent research efforts in both industry and academia therefore focus on on-demand fabrication of individually fitting garments. We propose an interactive design tool for creating custom-fit garments based on 3D body scans of the intended wearer. Our method explicitly incorporates transitions between various body poses to ensure a better fit and freedom of movement. The core of our method focuses on tools to create a 3D garment shape directly on an avatar without an underlying sewing pattern, and on the adjustment of that garment's rest shape while interpolating and moving through the different input poses. We alternate between cloth simulation steps and rest shape adjustment steps based on stretch to achieve the final shape of the garment. At any step in the real-time process, we allow for interactive changes to the garment. Once the garment shape is finalized for production, established techniques can be used to parameterize it into a 2D sewing pattern or transform it into a knitting pattern.

研究の動機と目的

• 標準化された衣類サイズの限界がもたらす不恰好なフィット感、高い返品率、過剰生産を是正すること。
• 3Dボディースキャンを用いて個々の身体形状を反映したインタラクティブ3D衣類デザインシステムの開発。
• 身体のポーズ間の動きの遷移を組み込むことで、衣類のフィット感と可動性を向上させること。
• デザインプロセス中に衣類形状のリアルタイムインタラクティブ編集を可能にすること。
• 最終的な3D衣類形状から2D縫製パターンや編み物パターンといった生産準備完了出力を生成すること。

提案手法

• 本手法は、3Dボディースキャンを入力として、カスタムアバターを生成し、衣類デザインに使用する。
• 下地となる縫製パターンに依存せずに、アバター上での直接的3D形状の編集を可能にする。
• 複数のポーズにおける布地シミュレーションステップと、伸縮に基づくリラックス形状の調整を繰り返し、フィット感を最適化する。
• 伸縮分布に従ってリラックス形状の調整をガイドすることで、ポーズ遷移中の現実的な織りの挙動を維持する。
• デザインの任意の段階でリアルタイムのインタラクティブな変更が可能である。
• 最終的な3D衣類は、既存の後続手法を用いて2D縫製パターンや編み物パターンに変換される。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 3D衣類デザインを、身体の動きに応じてインタラクティブかつ反応可能にし、カスタムフィットを保証するにはどうすればよいか？
• RQ2 ポーズ遷移中に衣類のリラックス形状を効果的に調整する最良の方法は何か？ これによりフィット感を維持し、伸縮を低減できるか？
• RQ3 リアルタイムの布地シミュレーションとリラックス形状最適化によって、従来のパターン作成を経ずに生産準備完了の衣類を生成できるか？
• RQ4 デザイン段階で複数のポーズを組み込むことで、カスタム衣類の動的フィット感はどのように向上するか？
• RQ5 3D衣類形状から2Dパターン出力へのシームレスな移行を可能にする方法は何か？

主な発見

• 動的なリラックス形状の調整により、複数の身体ポーズにおいても適切なフィット感を維持するカスタムフィット衣類が成功裏に生成された。
• デザインプロセス全体を通じてリアルタイムのインタラクティブ編集が可能であり、ユーザー主導の洗練が可能である。
• 布地シミュレーションと伸縮に基づくリラックス形状の更新を統合することで、現実的で着用可能な衣類形状が得られた。
• 最終的な3D衣類は、2Dパターン生成や編み物パターン変換のための既存手法と互換性がある。
• スキャンされたアバター上で直接3Dで形を整えることで、従来のパターン作成の必要性が排除された。
• 本手法は、より良いフィット感と生産廃棄物の低減を実現するオンデマンドで個人に合わせた衣類製造の実現可能性を示した。