Virtuelles Nähen - Informatik - FB3 - Uni Bremen

Virtuelles Nähen
- Vom 2D-Schnittmuster zur 3D-Bekleidung-
Diplomarbeit
Uni-Bremen
2009
Erstgutachter: Prof. Dr. Karl-Heinz Rödiger
Zweitgutachter: Dr. Dieter Müller
Autor: Alia Asaad [email protected] 2021923
Abgabe: 28.12.2009
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Inhaltsverzeichnis
Begriffe..................................................................................................................4
1 Einleitung...........................................................................................................1
1.1 Ziel der Arbeit.............................................................................................1
1.2 Motivation...................................................................................................2
1.3 Aufbau der Arbeit........................................................................................3
2 Stand der Technik..............................................................................................4
3 Konzept ...........................................................................................................17
3.1 Verfahren zur Stoffsimulation...................................................................17
3.1.1 Stoffmodellierung..............................................................................18
3.1.2 Simulation von Stoffeigenschaften....................................................21
3.2 Eigene Vorgehensweise...........................................................................23
3.3 Vorbereitung der COAT-Schnittmuster....................................................27
4 Realisierung ....................................................................................................33
4.1 Modellierungsprozess..............................................................................33
4.2 GUI...........................................................................................................51
5 Zusammenfassung und Ausblick ....................................................................55
6.Literaturverzeichnis..........................................................................................58
6.1 Literatur.....................................................................................................58
6.2 Online-Quellen..........................................................................................59
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1.: Eine Vertex Group aus der ersten Spalte gehört zu dem Vertex ...38
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Platzieren der Schnittteile um die Figurine in MiraCloth
( [Volino/Magenat-Thalmann 2000], S. 237) .......................................................5
Abbildung 2: Verbinden der Schnittteile in MiraCloth ( [Volino/MagenatThalmann 2000], S. 238)......................................................................................6
Abbildung 3: Zwei Arten, in denen eine Hose und ein Hemd getragen werden
([Fuhrmann 2006],S.83)........................................................................................8
Abbildung 4: 3D Runway Creator for PDS ([OptiTex])......................................11
Abbildung 5: ([Plath 2000], S. 899).....................................................................19
Abbildung 6: ([Plath 2000], S. 900).....................................................................20
Abbildung 7: ([Choi/Ko 2002] S. 4).....................................................................22
Abbildung 8: Die aufgeteilten Schnittteile, um die Figurine platziert...............25
Abbildung 9: Die Cloth Modifier GUI in Blender................................................26
Abbildung 10: Ein Hook in Blender....................................................................26
Abbildung 11: Hosengrundschnitt in COAT: Rechts ist der Vorderhosenschnitt,
in der Mitte der Hinterhosenschnitt und ganz links ist die Hosenkonstruktion...28
Abbildung 12: Hinterhosenschnitt in COAT........................................................29
Abbildung 13: Schritt 2 der Vorbereitung einer Eingabe-Datei aus einem
Hinterhosenschnitt
.......................................................................................30
Abbildung 14: Hinterhosenschnitt in COAT nach der Bearbeitung....................31
Abbildung 15: Vorderhosenschnitt in COAT nach der Bearbeitung...................32
Abbildung 16: Importierter Vorderhosenschnitt in Blender, dargestellt im EditMode...................................................................................................................35
Abbildung 17: Darstellung der Schnittteile des Vorderhosenschnitts als
Gitternetze, dargestellt im Edit-Mode................................................................36
Abbildung 18: Die Nahtlinien eines Schnittteils in Blender.................................37
Abbildung 19: Beispiel einer Textdatei, in der die Indizes der Vertices, die eine
Nahtlinie ergeben, gespeichert werden .............................................................39
Abbildung 20: Hooks entlang den Nahtlinien, dargestellt im Object-Mode........41
Abbildung 21: Verschieben der ersten Hooks der Schrittnähte.........................43
iii
Abbildung 22: Verschiebung einer Schrittnaht...................................................44
Abbildung 23: Verschibung einer Innennaht und einer Außennaht...................45
Abbildung 24: Annäherung der Nahtlinien.........................................................47
Abbildung 25: Annäherung der Nahtlinien in einem weiteren Frame.................48
Abbildung 26: Der letzte Frame der Simulation..................................................49
Abbildung 27: Der Fehler bei dem Gürtel...........................................................50
Abbildung 28: Die 3D-Hose................................................................................50
Abbildung 29: Skript-Menü in Blender ...............................................................51
Abbildung 30: Die drei für die Modellierung nötigen GUIs in Blender angezeigt
............................................................................................................................52
Abbildung 31: Die GUI........................................................................................53
Abbildung 32: Collision Button............................................................................54
Erklärung
Ich versichere, dass ich die Diplomarbeit selbständig und ohne fremde Hilfe
angefertigt habe. Ich habe keine anderen als die angegebenen Quellen und
Hilfsmittel benutzt. Alle Stellen, die wörtlich oder sinngemäß aus
Veröffentlichungen entnommen sind, sind als solche kenntlich gemacht.
____________________
Unterschrift
Bremen, den 28. Dezember 2009
v
Begriffe
●
3D-Modell: Eine computergenerierte dreidimensionale Darstellung eines
Objektes.
●
3D-Figurine: Ein 3D-Modell eines weiblichen Körpers.
●
2D-Schnittmuster: Damit ist in dieser Arbeit eine 2D-Darstellung der
Konturen der Schnittteile eines Kleidungsstückes gemeint.
●
Textur: Eine Auflage auf einem 3D-Modell.
1
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1 Einleitung
Die Erstellung einer Modekollektion in der Bekleidungsindustrie durchläuft
mehrere Schritte von dem Entwurf bis hin zur Anfertigung der entworfenen
Kleidungsstücke (siehe [Pekholz 1995]). Während diesem Entwicklungsprozess
wird eine Vielzahl von Prototypen erstellt, bis die endgültigen Entwürfe der
Kollektion ausgewählt sind und den Händlern vorgestellt werden können. Die
Prototypen kosten die Modefirmen viel Geld und Aufwand, da sie bei jeder
Änderung eines Entwurfs neu produziert werden müssen. Durch die
Verwendung von Computersystemen zur Simulation der Kleidungsstücke ist es
möglich, diese Kosten zu reduzieren. Außerdem kann das zeitaufwändige
Verändern der Schnitte durch eine einfache Bedienung des Systems ersetzt
werden. Auf diese Weise entsteht eine Visualisierung eines Prototyps in kurzer
Zeit. Die dabei benutzten 3D-Modelle können beispielsweise auch in OnlineShops zur Präsentation genutzt, indem sie auf 3D-Figurinen aufgelegt werden.
Damit können zusätzlich Kosten, die durch das Fotografieren der
Kleidungsstücke entstehen würden, eingespart werden.
Bei der computergenerierten Darbietung von Bekleidung darf nicht vergessen
werden, dass sie der Realität nicht gleichkommen kann, aber eine adäquate
Alternative bietet. Nicht allein durch die oben erwähnten Vorteile, sondern auch
durch die realitätsnahe Darstellung.
1.1 Ziel der Arbeit
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Erstellung von computergenerierten 3DModellen von Kleidungsstücken, die durch das Zusammensetzen von 2DSchnittmustern konstruiert werden. Die Schnittmuster werden mit Hilfe der
Software COAT (CAD and Office Applications for the Tailors Trade ) erstellt.
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COAT bietet eine virtuelle Werkstatt an, mit der der Benutzer die Schnittteile
eines Kleidungsstücks in Form von Polygonen entwerfen kann. Die mit COAT
erstellten Datensätze beinhalten die Größe des Kleidungsstücks und die Maße
der einzelnen Schnittteile. Diesen Datensätzen sollen im Rahmen der Arbeit
zusätzliche Informationen beigefügt werden, welche die möglichen
Kombinationen der Schnittteile beschreiben. Die Datensätze sollen mit Hilfe von
Figurinen zur 3D-Darstellung der Kleidungsstücke benutzt werden. Dazu sollen
die 2D-Schnittmuster automatisch zu einem 3D-Modell des Kleidungsstücks
zusammengesetzt und auf eine 3D-Figurine aufgelegt werden. Bei der
Präsentation dieser Modelle in einem Online-Shop könnte sich der Benutzer ein
Kleidungsstück interaktiv aussuchen und auf einer 3D-Figurine darstellen
lassen können. Die Figurine mit dem Kleidungsstück könnte rotiert, vergrößert
und verkleinert werden, um die gewünschten Details des Artikels sehen zu
können. Außerdem könnten die verfügbaren Stofffarben und -muster des
Artikels auswählbar sein. Diese können durch das Auflegen von
entsprechenden Texturen auf die 3D-Modelle dargestellt werden. Die Modelle
sollen die physikalischen Eigenschaften des Stoffes berücksichtigen, um eine
möglichst realistische Visualisierung zu erhalten. Für die Modellierung soll auf
bereits vorhandene 3D-Modellierungsprogramme zurückgegriffen werden.
1.2 Motivation
Die Software COAT wurde in der Arbeitsgruppe „Angewandte Informatik“ der
Universität Bremen entwickelt. Sie wird verwendet, um Schnittmuster von
Bekleidung zu erstellen, die dann von Schneidern verwendet werden können.
Die 3D-Darstellung der mit COAT entworfenen Kleidungsstücke kann zur
Erstellung von Prototypen und Präsentation der Bekleidung in Online-Shops
genutzt werden. So entstand die Idee dieser Arbeit. Ich habe dieses Thema
ausgewählt, weil mich sowohl die Modewelt als auch die Computergrafik
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interessieren. In meiner Diplomarbeit wollte ich an einer Computeranwendung
arbeiten, die im Bereich der Mode eingesetzt werden kann. Mit diesem Thema
konnte ich optimal meine beiden Interessen miteinander verknüpfen. Auch hat
dieses Thema meiner Vorstellung einer solchen Anwendung entsprochen.
1.3 Aufbau der Arbeit
In diesem Abschnitt wird der Inhalt der folgenden Kapitel erläutert. Nach der
Einleitung in Kapitel 1 wird im zweiten Kapitel ein Überblick über den aktuellen
Stand der Technik gegeben. Im darauf folgenden Kapitel folgt das Konzept der
vorgelegten Arbeit. Zuerst werden hier Verfahren zur Stoffsimulation
beschrieben und anschließend die Vorgehensweise bei der Modellierung von
3D-Bekleidung unter Berücksichtigung der Stoffsimulationsverfahren
dargestellt. Im letzten Abschnitt des dritten Kapitels wird die Erstellung der
Eingabedaten in COAT erklärt. Die Realisierung der Arbeit folgt in Kapitel 4.
Hier wird detailliert beschrieben, welche Funktionen bei der Modellierung
angewandt wurden. Anschließend wird die GUI vorgestellt und eine genaue
Anleitung zur Benutzung der GUI gegeben. Abschließend werden die
Ergebnisse zusammengefasst und ein Ausblick auf mögliche Erweiterungen der
Arbeit dargelegt.
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2 Stand der Technik
Im Folgenden werden einige Systeme zur Simulation von Bekleidung
beschrieben. Viele davon benutzen 2D-Schnittmuster, aus denen die Kleidung
zusammengesetzt wird. Anschließend werden diese Systeme mit der
Aufgabenstellung verglichen.
MIRACloth
MIRACloth ist eine Software zur Erstellung und Animation virtueller 3DBekleidung, welche im MIRALab entwickelt wurde. Das MIRALab ist ein Labor
der Universität Genf, welches sich unter anderem mit der Simulation von
Bekleidung beschäftigt. Das Konzept der Software orientiert sich am realen
Prozess des Nähens von Bekleidung. Konkret bedeutet dies, dass die 3DModelle der Kleidungsstücke aus 2D-Schnittteilen zusammengesetzt werden
([Volino/Magenat-Thalmann 2000], S. 231 ff). Die Software besteht aus zwei
Teilen: einem Editor zur Erstellung von 2D-Schnittmustern und einem 3DSimulationssystem. Im 2D-Editor wird ein Schnittmuster in Form eines Polygons
erstellt, welches durch das Hinzufügen, Verschieben oder Löschen von
Eckpunkten editiert werden kann. An den Kanten des Schnittmusters können
die Nahtlinien definiert werden, an denen die Schnittmuster miteinander
verbunden werden sollen. Die Schnittmuster werden in Dateien gespeichert, die
später zum Editieren im 2D-Editor oder zur Erstellung der 3D-Modelle in das
Simulationssystem importiert werden können.
Das 3D-Simulationssystem besteht aus den folgenden vier Hauptkomponenten:
mechanische Simulation, Kollisionserkennung, Rendern und
Benutzungsinteraktion. Zur Erstellung der 3D-Modelle werden die Schnittmuster
zunächst in Gitternetze aus Dreiecken umgerechnet (trianguliert), woraufhin sie
dann mit einem bestimmten Abstand um eine 3D-Figurine platziert (Abbildung1)
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und an den Nahtlinien, beeinflusst von der Figurinenform, miteinander
verbunden werden (Abbildung2). Die Figurine kann bewegt werden.
Dementsprechend wird auch die Bewegung der Bekleidung animiert. Dabei
werden die Kollision und die Reibung der Bekleidung mit der Oberfläche der
Figurine beachtet. Obwohl das System viel Berechnungszeit erfordert, wird es
wegen seiner vielen Möglichkeiten, die es bei der Animation von Bekleidung
bietet, für die Simulation von Bekleidung in computergenerierten Filmen und
Moden benutzt werden.
Abbildung 1: Platzieren der Schnittteile um die Figurine in MiraCloth
( [Volino/Magenat-Thalmann 2000], S. 237)
6
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Abbildung 2: Verbinden der Schnittteile in MiraCloth ( [Volino/Magenat-Thalmann
2000], S. 238)
Projekt IMBiSS
IMBiSS (Interaktives Modellieren biegeschlaffer Stoffe) war ein Projekt der
Universität Bremen, im Fachbereich Mathematik/Informatik, das sich mit der
3D-Modellierung von Kleidungsstücken beschäftigte ([IMBiSS 1999]). Das von
dem Projekt entwickelte System basiert auf dem Konzept des Drapierens. Dies
ist eine Technik beim Entwurf und Nähen von Bekleidung, bei der der Stoff
direkt an der Schneiderpuppe geschnitten und mit Nadeln fixiert wird, damit die
Form des Kleidungsstücks erhalten bleibt. Daraufhin werden Abnäher und alle
anderen Hilfslinien auf den Stoff gezeichnet, ([Plath 2004], S. 17). Abnäher sind
abgenähte Falten im Stoff, die dazu dienen, den Stoff an die Körperform
anzupassen.
Um das Konzept des Drapierens zu simulieren bietet das System von IMBiSS
einige Werkzeuge an, die es einem Designer ermöglichen, ein Kleidungsstück
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an einer 3D-Figurine zu modellieren. Zum einen die Daten der Figurine wie z.B.
Konfektionsgröße, Form, etc. sowie die Stoffeigenschaften, die in einer
Datenbank gespeichert sind. Der Benutzer kann aus der Datenbank eine
Figurine und ihre Konfektionsgröße sowie den Stoff auswählen. Danach kann
der Stoff auf der Figurine aufgelegt und mit virtuellen Werkzeugen bearbeitet
werden. Die zur Verfügung gestellten Werkzeuge sind:
●
Hilfslinien: Mit diesem Werkzeug können Hilfslinien auf der Figurine
gezeichnet werden.
●
Linien auf dem Stoff: Mit diesem Werkzeug werden Linien auf dem Stoff,
die als Basis zur Benutzung von anderen Werkzeugen dienen, generiert.
●
Schere: Mit diesem Werkzeug werden während der Modellierung Stücke
vom Stoff geschnitten.
●
Hand: Mit diesem Werkzeug kann der Stoff virtuell gegriffen, gehalten
und bewegt werden.
●
Nadel: Mit diesem Werkzeug wird der Stoff an ausgewählten Punkten an
der Figurine oder an anderen Stoffstellen fixiert.
●
Maßband: Mit diesem Werkzeug wird der Abstand zwischen zwei
Punkten aus der Figurine oder dem Stoff gemessen.
●
Abnäher: Mit diesem Werkzeug wird auf dem Stoff ein
gleichschenkeliges Dreieck gezeichnet und seine Kanten zu einer Linie
zusammengezogen.
Wie schon oben erwähnt, werden bei diesem System die Kleidungsstücke
direkt an der Figurine gestaltet. Das macht das System ideal für Designer, da
sie beim Erstellen des Kleidungsstücks den Schnitt immer wieder ändern
können.
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„Interaktive Animation textiler Materialien“: Eine Dissertation von Arnulph
Fuhrmann an der Universität Darmstadt, 2006
Diese Arbeit liefert ein System zur effizienten Simulation von Bekleidung in
Echtzeit. Das System verwendet Ontologien für die Schnittteile und die
Kleidungsstücke, um das Modellieren der Bekleidung auf einer abstrakten
Ebene zu ermöglichen. Durch die Verwendung der Ontologien braucht der
Benutzer die Modelle der Kleidungsstücke nicht direkt zu bearbeiten, sondern
kann die semantischen Eigenschaften der Kleidungsstücke verändern und das
Ergebnis an den Modellen sehen. Ein Beispiel dafür ist das Verändern der Art,
in der ein Hemd und eine Hose getragen werden; man kann zum einen das
Hemd unter der Hose oder zum anderen das Hemd in der Hose modellieren
(Abbildung3). Der Benutzer gibt am Anfang die gewünschten Eigenschaften
bezüglich der Reihenfolge an, in der die beiden Kleidungsstücke simuliert
werden sollen, und muss in den weiteren Schritten der Modellierung nichts
mehr verändern.
Abbildung 3: Zwei Arten, in denen eine Hose und
ein Hemd getragen werden ([Fuhrmann 2006],S.
83)
Das System basiert auf einem Verfahren zur interaktionsfreien Simulation von
Bekleidung, mit dem die Simulation ohne den Eingriff des Benutzers erfolgt. Bei
diesem Verfahren steht die Figurine in einer definierten Körperhaltung. Den
Schnittteilen werden Parameter zugeordnet, die angeben, wie sie auf der
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Figurine aufgelegt werden sollen. Zusätzlich werden Flächen auf den
Körperteilen der Figurine definiert und den Schnittteilen zugeordnet. Zur
Erstellung der Bekleidungsmodelle werden die Schnittteile auf den
zugeordneten Flächen anhand der oben erwähnten Parameter platziert.
Dadurch liegen sie nah an der Figurine und können schnell zusammengesetzt
werden.
Für das realistische Aussehen der Bekleidung werden die Ränder dicker
modelliert und Texturen für die Nähte benutzt, um die Details möglichst genau
zu visualisieren. Ferner werden die Schatten, basierend auf dem Konzept des
„Shadow Mapping“, gerendert. Zur Berechnung der Kollision zwischen Stoff und
Umgebung verwendet das System ein Verfahren, das auf Distanzfeldern
basiert.
Laut [Fuhrmann 2006] liefern Distanzfelder „für alle Punkte innerhalb des
Feldes die minimale Distanz zu einer oder mehreren geschlossenen Flächen.
Die Distanz kann mit einem Vorzeichen versehen werden, um zwischen Innen
und Außen zu unterscheiden.“ Diese Distanzfelder werden in dem System
angewendet, um das Innere des Objektes von seinem Äußeren zu
unterscheiden und die Tiefe der Eindringung zu erhalten. Selbstkollisionen
werden mit Hilfe eines weiteren Verfahrens vermieden (vgl. [Fuhrmann 2006],S.
1 ff).
OptiTex
OptiTex beschäftigt sich mit der Entwicklung von 2D- und 3D-CAD/CAM
(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing) Systemen, die in
verschiedenen Industrien, unter anderem Bekleidungsindustrie, Verwendung
finden ([OptiTex 2009]).
Für die Bekleidungsindustrie bietet OptiTex eine Reihe von Hauptmodulen:
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PDS, Grade, Digitize, Marker, Modulate
●
PDS - Pattern Design System: Das Pattern Design System ist eine
Software zum Erstellen und Editieren von 2D-Schnittmustern.
●
Grade: Eine Software zum Gradieren, also zum schrittweise Verkleinern
oder Vergrößern des Grundschnitts, ohne dabei die Form des
Kleidungsstücks zu verändern.
●
Digitize: Eine Software zum Digitalisieren von Schnittmustern.
●
Marker: Eine Software, um die Schnittmuster möglichst materialsparend
aus dem vorhandenen Stoff auszuschneiden. Das Resultat ist ein so
genanntes Lagenbild, das die Verteilung der Schnittmuster auf dem Stoff
darstellt.
●
Modulate: Bei der Modulate-Software können einzelne Maße eines
Kleidungsstücks eingegeben werden, beispielsweise Schultergröße. Die
Software berechnet die restlichen Maße des Kleidungsstücks
entsprechend der eingegebenen Größe.
Diese Hauptmodule werden bei den Produkten der „3D Runway Suite of Tools“
benutzt, um die Visualisierung von Bekleidung vor der endgültigen Fertigung zu
ermöglichen. Die „3D Runway Suite of Tools“ beinhaltet die folgenden
Werkzeuge:
●
3D Runway Designer: Eine Software zur 3D-Simulation von Bekleidung
basierend auf genauen Schnittmustern und echten Stoffeigenschaften.
Mit dieser Software können virtuelle Prototypen der Kleidungsstücke
erstellt werden, so dass die Kosten für echte Prototypen gespart werden.
●
3D Runway Creator for PDS: Diese Software verwendet das oben
beschriebene PDS Modul zur Erstellung von Schnittmustern und
ermöglicht weiterhin das Legen der Schnittmuster auf 3D-Figurinen
(Abbildung4).
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●
3D Runway Creator for Modulate: Mit dieser Software können 3DFigurinen erstellt und entsprechend der gewünschten Größen
konfiguriert werden.
●
3D Flattening – transform 3D to 2D: Mit dieser Software können 3DModelle von Bekleidung in die zugrunde liegenden 2D-Schnittmuster
transformiert werden.
●
3D Digitizer – Digitize 3D View: Mit dieser Software können 3D-Modelle
von Bekleidung digitalisiert und die Ergebnisse der Digitalisierung in
Form von 2D-Schnittmustern angezeigt werden.
Die Produkte von OptiTex sind umfangreich und ermöglichen die Simulation
von allen realen Prozessen der Bekleidungsindustrie. Darüber hinaus bieten sie
viele Möglichkeiten, um vorhandene Daten weiter zu bearbeiten.
Abbildung 4: 3D Runway Creator for PDS ([OptiTex])
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InvenTex
InvenTex Systeme unterstützen alle Prozesse der Kleidungsproduktion. Dazu
gehören die Erstellung von Schnittmustern, das Gradieren der Schnittmuster,
die Gestaltung der Stoffmuster, die Visualisierung der Bekleidung, die
Modifikation der Modelle sowie die verschiedenen Handelsprozesse
([InvenTex ]).
Die 3D-Visualisierung der Bekleidung basiert auf den mit CAD/CAM-Systemen
erstellten 2D-Schnittmustern. InvenTex stellt eine 2D/3D-Datenbank zur
Verfügung, die bei der Modifikation eines 3D-Modells die 2D-Schnittmuster
automatisch und in Echtzeit anpassen kann.
Vidya
Vidya ist eine Software der Firma assyst/bullmer zur Konstruktion von Modellen
und zur Echtzeitsimulation von Bekleidung ([Assyst/Bullmer 2006], S. 3). Mit
Vidya können die Schnittmuster eines Modells erstellt und in Echtzeit auf einer
Figurine visualisiert werden, so dass Veränderungen eines Modells sofort zu
sehen sind. Bei der Visualisierung kann der Stretchmodus oder der
Distanzmodus ausgewählt werden. Die beiden Modi dienen zur Bestimmung
des Abstands zwischen der Kleidung und dem Körper. Das ist wichtig, um das
Fallen des Stoffes simulieren zu können. Die Stellen des Stoffes, welche die
Figurine berühren, können erkannt und durch Verfärbung dargestellt werden.
Somit können die Modelle an diesen Stellen modifiziert werden, um den Schnitt
an diesen Punkten zu verbreitern.
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V-Stitcher
V-Stitcher ist eine Software der Firma Browzwear zum Erstellen von virtueller
Bekleidung durch Legen von 2D-Schnittmustern auf einer 3D-Figurine
([Browzwear 2006]. S. 14). Diese Software bietet die Möglichkeit, die von einem
Body-Scanner1 erfassten Körpermaße zu importieren.
Poser
Poser ist eine Software zur Erstellung und Ankleidung von 3D-Figurinen. Die
Software bietet viele Funktionen zur Simulation von Details der Figurinen, wie
z.B. Haare, Gesicht und Texturen. Dadurch können die Figurinen realistischer
dargestellt werden. Zur Ankleidung der Figurinen sind verschiedene Arten von
3D-Bekleidung vorgefertigt und können ausgewählt und modifiziert werden.
Einige Arten werden in einem statischen Zustand dargestellt, andere lassen
sich durch Bewegung der Figurine animieren, um das echte Verhalten von Stoff
und Bekleidung zu simulieren ([Tyler 2006], S. 168 ff).
Poser bietet viele Möglichkeiten bei der Erstellung von 3D-Figurinen und
begrenzt sich bei der 3D-Bekleidung auf das Modifizieren von vorgefertigten
Artikeln.
Sonstige Projekte
Die Visualisierung von Bekleidung ist ein sehr gefragtes Thema in der
Bekleidungsindustrie zur Erstellung der verschiedenen Prototypen, unter
anderem auch für Online-Shops. Zahlreiche Firmen und Universitäten forschen
1
Body-Scanner sind Geräte zum Vermessen des menschlichen Körpers.
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auf diesem Gebiet und entwickeln Systeme zur Simulation von
Kleidungsstücken.
An der Universität Manchester hat Abu Sadat Muhammad ein System
entwickelt, mit dem, basierend auf den von Body-Scannern erhaltenen Daten,
der menschliche Körper simuliert und Bekleidung direkt auf dieser Simulation
entworfen werden kann. Die Schnittmuster hierfür werden mit einem externen
System konstruiert ([Universität Manchester]).
An der Universität Dresden wird im Institut für Textil- und Bekleidungstechnik an
Modellen des weiblichen Körpers, geformt nach echten Maßen, geforscht.
Diese Modelle werden zur Konstruktion von körpernaher 3D-Bekleidung
verwendet. Die Bekleidung wird direkt auf dem 3D-Körper skizziert. Danach
werden die Schnittteile entsprechend mit gegebenen Dehnungsfaktoren
skaliert, um das Stoffverhalten zu simulieren ([TU Dresden]).
Fazit
Wie schon in der Einleitung beschrieben, sollen in dieser Arbeit 3D-Modelle von
Bekleidung aus 2D-Schnittmustern konstruiert werden, ähnlich dem echten
Nähen.
Zum Modellieren von Bekleidung werden bei den oben beschriebenen
Systemen verschiedene Konzepte eingesetzt. Das Zusammensetzen von 2DSchnittmustern wird bei dem Projekt MiraCloth, bei der Dissertation von Arnulph
Fuhrmann sowie bei den Produkten von OptiTex und InvenTex verwendet. Ein
weiteres Konzept wurde bei dem Projekt IMBiSS vorgestellt, bei dem die
Kleidungsstücke direkt an einer Figurine entworfen werden.
Die meisten oben erwähnten Projekte enthalten eigene Module zur Erstellung
und zum Editieren der 2D-Schnittmuster. Bei der Verwendung eines solchen
Systems kann die Erstellung eines Bekleidungsmodells vom Entwurf der
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Schnittteile bis zur 3D-Darstellung des fertigen Stücks mit einem Programm
durchgeführt werden. Dies hat den Vorteil, dass die entworfenen Modelle in
dem gleichen System zu einem 3D-Modell des Kleidungsstücks
zusammengesetzt werden können, wodurch überprüft werden kann, ob der
Entwurf das gewünschte Ergebnis liefern würde.
In dieser Arbeit sollen 3D-Modelle von Kleidungsstücken aus den mit der
Software COAT erstellten 2D-Schnittmustern erstellt werden. Die Kombination
von COAT und der Arbeit soll vergleichbar mit Systemen wie MiraCloth werden.
Alle beschriebenen Projekte bieten Funktionen zur Darstellung der
physikalischen Eigenschaften von Stoff wie Elastizität und Scheren. Diese
Funktionalität kann durch die Verwendung eines 3D-Modellierungsrogramms
mit einer eingebauten Stoffsimulation erreicht werden. Die meisten 3DModellierungsprogramme, wie beispielsweise Blender2 und 3D Studio Max3
enthalten eine solche Stoffsimulation. In Blender heißt das Tool zur Simulation
des Verhaltens von Stoff Cloth Modifier.
Bei den Systemen MiraCloth, OptiTex, Vydia und Poser kann die Bewegung
einer 3D-Figurine animiert werden. Die Kleidungsstücke, die an der Figurine
dargestellt sind, verhalten sich während der Animation entsprechend der
Bewegung der Figurine. Das macht diese Systeme optimal für
computergenerierte Modenschauen und für computergenerierte Filme. In dieser
Arbeit sollen die Kleidungsstücke an einer statischen Figurine dargestellt
werden, um einen Prototyp des Kleidungsstücks zu erhalten. Die Animation
wird auf das Verhalten des Stoffes begrenzt.
Bei der Betrachtung der beschriebenen Systeme stellte sich heraus, dass die
Simulation der Stoffeigenschaften wichtig für eine realistische 3D-Darstellung
der Bekleidung ist. Damit die Bekleidung der Form eines menschlichen Körpers
folgt, soll sie mit Hilfe einer Figurine und der simulierten Stoffeigenschaften
2 Blender ist eine frei verfügbare 3D-Modellierung Software
3 3D Studio MAX ist ein 3D-Modellierungsprogramm
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verformt werden.
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3 Konzept
In diesem Kapitel wird das Konzept der Modellierung von Kleidungsstücken
vorgestellt. Bei der Modellierung sollen die Schnittmuster ähnlich der Struktur
von Stoff aufgebaut werden, damit die Stoffeigenschaften realistisch simuliert
werden können. Zu der Modellierung der Stoffstruktur wird eine Technik
verwendet, die im Abschnitt 3.1.1 beschrieben wird. Zur Simulation von
Stoffeigenschaften wird in dieser Arbeit ein bestehendes Tool verwendet. Im
Abschnitt 3.1.2 werden die wichtigsten Stoffeigenschaften erklärt und Verfahren
zur Simulation dieser Eigenschaften präsentiert. Die Verfahren werden durch
den Cloth Modifier von Blender angewendet. Die in 3.1.1 und 3.1.2
beschriebenen Verfahren dienen dem erleichternden Verständnis der
Vorgehensweise. Die Vorgehensweise bei der Modellierung wird anschließend
im Abschnitt 3.2 vorgestellt.
3.1 Verfahren zur Stoffsimulation
Für eine gute Simulation müssen Stoffeigenschaften wie Elastizität, Scherung,
Biegung sowie die Faltenbildung betrachtet werden. Der Umgang mit
Kollisionen zwischen Stoff und Objekten der Umgebung beeinflusst ebenfalls
den Realitätsgrad der Simulation. Zuerst wird ein Verfahren zur Modellierung
von Stoff beschrieben und erläutert, wie sich der modellierte Stoff anhand
dieses Verfahrens entsprechend den Stoffeigenschaften verhält. Daraufhin
werden im Abschnitt 3.1.2 weitere Stoffeigenschaften und Verfahren zur
Simulation dieser Eigenschaften dargestellt.
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3.1.1 Stoffmodellierung
Zur Modellierung von Stoff werden oft Partikelsysteme verwendet. Dabei wird
ein Objekt aus einer Menge von sogenannten Partikeln zusammengesetzt, die
sich einzeln bewegen und damit komplexere Animationen des Objekts
ermöglichen. Partikelsysteme werden in der 3D-Modellierung eingesetzt, um
Objekte wie Feuer, Nebel, Rauch etc. zu simulieren. Die Beschreibung von
Partikelsystemen bei der Modellierung von Stoff wird anhand des Papers von
Jan Plath (vgl. [Plath 2000], S. 897 ff) erläutert. Der Stoff wird als Gitternetze,
bestehend aus durch Kanten verbundenen Eckpunkten, modelliert. Die Kanten
des Gitternetzes repräsentieren die Fäden des Stoffes. Die Stellen, an denen
sich die Fäden kreuzen, sind durch die Eckpunkten bzw. die Partikel
repräsentiert (Abbildung5). In diesem Fall besteht das Gitternetz aus Vierecken.
Andere Systeme verwenden Gitternetze, die aus Dreiecken bestehen. Die
Kräfte, die auf den Stoff wirken, müssen bei der Simulation ebenfalls beachtet
werden.
Die räumliche Position jedes Partikels kann sich in jedem Zeitschritt der
Simulation ändern, um so die Bewegung des Stoffes zu simulieren. Die neue
Position eines Partikels hängt von den benachbarten Partikeln ab. Jedes
Partikel sendet Informationen über seinen Zustand an sein Nachbarpartikel. Die
Informationen, die ein Partikel von den Nachbarpartikeln erhält, geben an, in
welche Richtung sich das Partikel bewegt.
19
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Abbildung 5: ([Plath 2000], S. 899)
Es gibt drei Arten von Informationen, die einen Partikel beeinflussen:
Elastizität:
Elastizität ist eine Stoffeigenschaft, die bewirkt, dass sich Fäden des Stoffes
ausdehnen oder zusammenziehen lassen, wenn Kräfte mit entgegengesetzten
Richtungen auf den Stoff ausgeübt werden. In einem Partikelsystem ist dies der
Fall, wenn ein Nachbarpartikel berichtet, dass seine Distanz zu dem
betrachteten Partikel von der regulären Distanz abweicht.
Scheren:
Das Scheren beschreibt den Vorgang, wenn zwei übereinander liegende Fäden
im Stoff in entgegengesetzte Richtungen gezogen werden. In einem
Partikelsystem wird Scherung erkannt, wenn sich in einem Viereck des
Gitternetzes nicht rechtwinklige Winkel bilden (Abbildung6).
20
_______________________________________________________________
Abbildung 6: ([Plath 2000], S. 900)
Biegen:
Biegen ist eine weitere Eigenschaft von Stoff. Sie wird in einem Partikelsystem
detektiert, wenn drei benachbarte Partikel, die auf einem „Faden“ im Stoff
liegen sollten, nicht auf einer Gerade liegen.
In einem Zeitschritt der oben beschriebenen Methode von [Plath2000] werden
die benachbarten Partikel in bestimmten Richtungen bewegt, wodurch sich der
Zustand des Stoffes entwickelt.
21
_______________________________________________________________
3.1.2 Simulation von Stoffeigenschaften
Faltenbildung:
Das Knicken bewirkt bei starren Objekten eine destruktive Reaktion, während
es bei Stoff zur Faltenbildung führt. Diese Faltenbildung ist wichtig bei der
Simulation von Stoff, da sie eine realistische Darstellung des Stoffes bewirkt.
Ein Problem der Faltenbildung ist die Instabilität des Stoffes, die durch das
Knicken verursacht wird.
In [Choi/Ko 2002] wird zur Vereinfachung das Knicken von starrem Material
analysiert und dann die Reaktion von Stoff auf das Knicken erläutert.
Choi und Ko betrachten für die Analyse einen starren Stab. Der Stab besteht
aus zwei starren Teilstäben, die an einem Punkt C mit einer Sprungfeder der
Biegesteifheit k verbunden sind (Abbildung7 (a)). Auf den Stab wird eine axiale
Druckkraft P an der Stelle A ausgeübt (Abbildung7 (b)). Die Sprungfeder
widersteht dem Knicken und der Stab bleibt gerade. Eine externe Kraft D
verursacht eine seitliche Verschiebung des Punktes C (Abbildung7 (c)). P strebt
an, die Verschiebung zu erhöhen und die Sprungfeder wirkt gegenläufig in
Richtung des initialen geraden Zustands des Stabs. Würde zu diesem Zeitpunkt
die Kraft D entfernt werden, dann gäbe es zwei Möglichkeiten: Ist P eine relativ
kleine Kraft, dann kehrt der Stab zum initialen geraden Zustand zurück. In
diesem Fall wird der Stab als stabil bezeichnet. Ist P eine relativ große Kraft, so
wird die Verschiebung von C durch die Kraft D größer und der Stab wird
einknicken. In diesem Fall lautet die Bezeichnung des Stabs instabil.
Bei einer bestimmten Magnitude der axialen Kraft P würde eine winzige
Erhöhung oder Verminderung von P entweder zum stabilen oder instabilen
Zustand des Stabes führen. Diese bestimmte Magnitude wird die kritische Last
genannt. Wenn die axiale Kraft größer als die kritische Last wird, klappt der
22
_______________________________________________________________
Stab zusammen und der ursprüngliche gerade Zustand kann nicht
wiederhergestellt werden.
Abbildung 7: ([Choi/Ko 2002] S. 4)
Bei Stoff bilden sich Falten, wenn auf dem Stoff eine axiale Kraft ausgeübt wird,
die größer als die kritische Last ist. Stoff bietet auch eine instabile Reaktion auf
die axiale Kraft, im Gegensatz zu starren Körpern bricht oder zerfällt er jedoch
nicht, sondern geht von dem instabilen Zustand schnell zu einem stabilen über,
in dem sich Falten bilden. Wenn die axiale Kraft entfernt wird, kehrt Stoff zu
seinem initialen, faltenfreien Zustand zurück.
Bei der Simulation von Stoff führt dieser instabile Zustand, den Stoff während
der Faltenbildung durchläuft, zu Divergenzproblemen. Diese Probleme werden
in [Choi/Ko 2002] durch das Einschätzen der Reaktion des Stoffes auf die
Faltenbildung gelöst. Man geht davon aus, dass der temporäre instabile
Zustand des Stoffes in keinem zeitdiskreten Schritt der Simulation vorkommt.
Die Methode von [Choi/Ko 2002] liefert eine realistische Simulation des
Stoffverhaltens bei der Ausführung mit großen Zeitschritten.
Kollisionserkennung:
Die Überprüfung auf Kollisionen zwischen den Objekten sowie der Umgang mit
diesen Kollisionen ist wichtig bei einer 3D-Simulation. Im Falle von Stoff liegen
23
_______________________________________________________________
alle Partikel auf der Oberfläche und sind dadurch in der Lage, miteinander oder
mit anderen Objekten zu kollidieren ([Bridson/Fedkiw/Anderson 2002]). Für eine
physikalisch korrekte Stoffsimulation müssen diese Kollisionen detektiert und
vermieden werden, damit der Stoff bei der Simulation nicht in sich oder in ein
anderes Objekt, wie beispielsweise eine 3D-Figurine, eindringt.
Richtige Kollisionserkennung benötigt eine begrenzte Größe der diskreten
Simulationsschritte, um die Kollisionen dazwischen richtig zu detektieren. Das
ist erforderlich, weil die Bewegung in einem großen Zeitschritt erheblich sein
kann ([Mezger/Kimmerle/Etzmuß 2003]).
Die meisten Simulationssysteme benutzen große Zeitschritte, um die
Simulation schneller auszuführen.
[Mezger/ Kimmerle/ Etzmuß 2003] verwendet ein Verfahren zum Detektieren
von Annäherungen zwischen den Partikeln und zwischen den Partikeln und
Objekten der Umgebung durch die Überprüfung der Annäherung bei kleineren
Teilen der Objekte. Dadurch können Kollisionen vorhergesehen und vermieden
werden. Die frühe Detektion von Kollisionen macht dieses Verfahren, auch bei
großen Zeitschritten schnell.
3.2 Eigene Vorgehensweise
Die Modellierung der Kleidungsstücke soll dem Konzept des echten Nähens
ähnlich sein. In diesem Abschnitt wird beschrieben, welche Funktionen bei
dieser realitätsnahen Modellierung benötigt und wie diese bei der Modellierung
einer Hose in dem Programm Blender ausgeführt werden können.
Im Folgenden werden die aufgelisteten Begriffe verwendet, um eine mit Blender
konsistente Namensgebung zu gewährleisten:
24
_______________________________________________________________
●
Vertex: (Plural Vertices) steht für einen Eckpunkt oder einfach Punkt,
repräsentiert durch drei Koordinaten (X,Y,Z).
●
Edge: Ist eine Kante, die zwei Vertices verbindet.
●
Face: Eine Oberfläche, die von drei oder vier Kanten umrandet ist.
●
Frame: Ein Zeitschritt einer Simulation.
Zuerst müssen die COAT Schnittmuster in Blender importiert werden, damit sie
weiter bearbeitet werden können. Da COAT über einen DXF(Data Exchange
Format)-Exporter verfügt, können die Eingabedaten im DXF-Format in Blender
importiert werden. Dies soll durch die Verwendung des in Blender vorhandenen
Python DXF-Importer erfolgen. Da die 3D-Hose auf eine 3D-Figurine aufgelegt
werden sollte, muss eine entsprechende Figurine ebenfalls in Blender importiert
werden. Dann müssen die Schnittteile um die 3D-Figurine positioniert werden.
Dazu sollten die vorderen Schnittteile vor die hinteren, hinter der Figurine
platziert werden. Diese erste Positionierung vereinfacht die Modellierung. Wie
bei den meisten, bereits beschriebenen, Systemen und Simulationsverfahren
sollten auch hier für die Modellierung von Stoff Partikelsysteme benutzt werden
(Abbildung8). Die Vorteile eines solchen Systems wurden im Abschnitt 3.1.1
erwähnt.
25
_______________________________________________________________
Abbildung 8: Die aufgeteilten Schnittteile, um die Figurine
platziert
Bislang sind die Schnittteile um die 3D-Figurine platziert und in Gitternetze
aufgeteilt. Wie beim echten Nähen müssen die Schnittteile entlang der
Nahtlinien verbunden werden. Deshalb müssen die Nahtlinien definiert sein.
Ebenfalls muss festgelegt werden, welche davon miteinander verbunden
werden sollen. Für die Simulation der Stoffeigenschaften wie Scheren, Biegen,
Elastizität sowie die Darstellung von Falten kann in Blender der Cloth Modifier
eingesetzt werden. Der Cloth Modifier ist ein in Blender eingebautes Tool zur
Simulation von Stoffverhalten. Wenn er auf ein Partikelsystem, wie die
aufgeteilten Schnittteile, angewendet wird, verhalten sich die Partikel
entsprechend der vorher erwähnten Stoffeigenschaften. Das Tool bietet
zusätzlich eine Kollisionserkennung und die Möglichkeit, mit dem Stoff
26
_______________________________________________________________
kollidierende Objekte zu definieren. Wenn die 3D-Figurine als ein solches
Objekt definiert wird, dann nehmen die Schnittteile bei einer Kollision mit der
Figurine ihre Form an, anstatt in sie einzudringen.
Abbildung 9: Die Cloth Modifier
GUI in Blender
Als nächstes müssen die Nahtlinien der Schnittteile angenähert wurden, damit
sie verbunden werden können. Die Annäherung kann mit Hilfe der Hook
Modifier oder Hooks durchgeführt werden. Ein Hook ist ein Objekt in Blender,
welches an ausgewählten Vertices eines 3D-Objektes gesetzt wird und das
Objekt im Lauf einer Simulation umformt.
Abbildung 10: Ein Hook in Blender
27
_______________________________________________________________
Wenn der Hook verschoben wird, so „zieht“ er die dazu gehörigen Vertices mit.
Wenn an den Nahtlinien der Schnittteile Hooks gesetzt und in einem weiteren
Frame zueinander gezogen werden, dann nähern sich die Nahtlinien der
Schnittteile im Lauf der Simulation an und ziehen bei der Annäherung die
gesamten Schnittteile mit. Da die Schnittteile schon als Stoff definiert werden,
verhalten sie sich bei dieser Annäherung wie Stoff und bilden das 3D-Modell
einer Hose.
Auf die 3D-Hose können Texturen mit verschiedenen Farben und Mustern
gelegt werden. Die Szene kann in Blender gerendert werden, um ein Bild der
modellierten Hose zu erhalten.
Mit diesem Konzept können Kleidungsstücke aus allen anderen mit COAT
erstellten Schnittmustern wie Blusen, Röcke und Kleidern modelliert werden.
Verschiedene Größen eines Kleidungsstücks werden auf die gleiche Weise
modelliert. Wichtig ist hierbei, dass die 3D-Figurine die gleiche Größe wie die
Schnittteile haben muss.
3.3 Vorbereitung der COAT-Schnittmuster
Die 3D-Modelle der Bekleidung werden aus den mit COAT erstellten
Schnittmustern konstruiert. In COAT sind Grundschnitte von Kleidungsstücken
wie Hosen, Blusen, Kleider etc. für alle Größen vorgefertigt. Die Datei eines
Grundschnittes enthält die einzelnen Schnittteile des Kleidungsstückes sowie
eine Darstellung der Abhängigkeiten zwischen den Schnittteilen und den
Körpermaßen. Die Schnittteile enthalten Hilfslinien, die das Nähen vereinfachen
(Abbildung11). Für die Modellierung der Kleidungsstücke werden nur die
Schnittteile verwendet. Die Hilfslinien innerhalb der Schnittteile stören bei der
Modellierung, da sie die Bildung von Gitternetzen aus den Schnittteilen
beeinflussen würden. Um geeignete Eingabedaten für die Modellierung zu
erhalten, müssen an einem Grundschnitt in COAT ein paar
28
_______________________________________________________________
Bearbeitungsschritte durchgeführt werden. Im Folgenden werden die
Bearbeitungsschritte eines Hosengrundschnittes beschrieben:
Ein Hosengrundschnitt in COAT besteht aus dem Vorderhosenschnitt, dem
Hinterhosenschnitt und der Hosenkonstruktion (Abbildung11).
Abbildung 11: Hosengrundschnitt in COAT: Rechts ist der
Vorderhosenschnitt, in der Mitte der Hinterhosenschnitt und
ganz links ist die Hosenkonstruktion
Für die Modellierung werden zwei Exemplare des Hinterhosenschnitts und zwei
des Vorderhosenschnitts gebraucht. Die Eingabedatei des Hinterhosenschnitts
soll zwei Exemplare des Hinterhosenschnittteils enthalten. Um eine passende
Eingabedatei des Hinterhosenschnitts zu erhalten, sind die folgenden Schritte
nötig:
29
_______________________________________________________________
Hinterhosenschnitt:
Abbildung 12: Hinterhosenschnitt in COAT
1) Hosenkonstruktion und Vorderhosenschnitt löschen, damit das Ergebnis nur
Hinterhosenschnittteile enthält.
2) Linie 1 um die Länge von Linie 2 nach Links verschieben (Abbildung12). Das
zweite Exemplar des Hinterhosenschnittteils wird durch das Spiegeln des
Schnittteils erhalten, Linie 1 wird als Achse zur Spiegelung verwendet
(Abbildung13).
3) Linien 2, 3, 4, 5 und 6 löschen. Es handelt sich hierbei um Hilfslinien, die wie
bereits erwähnt bei der Modellierung stören.
4) Die Linien der Kontur um Linie 1 spiegeln, dafür die Funktion zum Spiegeln
in
30
_______________________________________________________________
COAT mit der Option „Elemente Kopieren“ verwenden. Dadurch entsteht ein
zweites Exemplar des Schnittteils.
5) Linie 1 löschen, da sie nach der Spiegelung überflüssig ist.
Abbildung 13: Schritt 2 der
Vorbereitung einer
Eingabe-Datei aus einem
Hinterhosenschnitt
31
_______________________________________________________________
Das Ergebnis der Bearbeitung ist in Abbildung14 zu sehen.
Abbildung 14: Hinterhosenschnitt in
COAT nach der Bearbeitung
Nach der Bearbeitung muss die Datei in Abbildung14 ins DXF-(Datei-)Format
exportiert werden. Die erhaltene DXF-Datei wird als Eingabedatei in Blender
verwendet.
Das Vorbereiten des Vorderhosenschnitts ist ähnlich. Damit der Abstand
zwischen den beiden vorderen Schnittteilen identisch dem Abstand zwischen
den hinteren Schnittteilen wird, muss die vertikale Linie um die gleiche Länge
wie bei den Hinterhosenschnittteilen verschoben werden. Dafür kann bei der
Verschiebung der vertikalen Linie die Linie 2 des Hinterhosenschnittes angeben
werden.
32
_______________________________________________________________
Das Ergebnis der Bearbeitung der Vorderhosenschnitt ist in Abbildung15
gezeigt.
Abbildung 15:
Vorderhosenschnitt in COAT
nach der Bearbeitung
33
_______________________________________________________________
4 Realisierung
Zur Modellierung der Kleidungsstücke wird die Software Blender verwendet, da
sie frei verfügbar ist und bereits ein Tool zur Stoffsimulation, den so genannten
Cloth Modifier beinhaltet. Außerdem können die Modellierungsschritte mit Hilfe
der Skript-Sprache Python automatisiert werden. Im Folgenden wird
beschrieben, wie das 3D-Modell einer Hose aus den in COAT erstellten
Schnittmustern in Blender durch die Verwendung von Python-Skripten
automatisch konstruiert wird.
4.1 Modellierungsprozess
Der Modellierungsvorgang basiert auf dem in Abschnitt 3.2 beschriebenen
Konzept. Viele Funktionen von Blender sind von Python aus erreichbar und
können direkt aufgerufen werden. Für manche Schritte der Modellierung
müssen neue Funktionen geschrieben werden. Die wichtigsten davon sind:
●
Die Funktion zum Definieren der Nahtlinien.
●
Die Funktion zum Aufteilen der Nahtlinien zu kleineren Bereichen, auf
denen die Hooks gesetzt werden.
●
Die Funktion zur Annäherung der Nahtlinien.
Da diese drei Funktionen die wichtigsten sind werden sie in diesem Abschnitt
detailliert beschrieben. Die anderen Funktionen werden kurz erwähnt.
Die in diesem Abschnitt verwendeten Abbildungen sind Screenshots der
Software Blender. Einige davon sind in dem Blender Object-Mode, andere in
dem Edit-Mode. Das sind die zwei Modi zur Modellierung in Blender. Im ObjectMode kann auf alle Objekte zugegriffen werden. In diesem Modus sind die
Oberflächen der Objekte sichtbar. Im Edit-Mode wird nur ein Objekt bearbeitet,
34
_______________________________________________________________
die Vertices, Edges und Faces des zugreifbaren Objektes sind sichtbar.
Die bei der Modellierung verwendete 3D-Figurine wurde der Software Poser
entnommen. Damit die Schnittteile an der Skalierung der Figurine angepasst
werden, werden sie mit einem Faktor skaliert, so dass die Größen
übereinstimmen.
Zur Modellierung wird zuerst die 3D-Figurine in Blender importiert. Zum Import
kann das DXF-Format verwendet werden. Folgend werden die in Abschnitt 3.3
erläuterten Eingabedateien mit dem DXF-Importer von Blender importiert. Die
importierten Dateien enthalten jeweils zwei Schnittteile der Hose. In
Abbildung16 sind die importierten Vorderhosenschnittteile zu sehen. Nach dem
Import besteht jedes Schnittteil aus mehreren Objekten, die zusammen die
Kontur des Schnittteils bilden. Um zusammenhängende Konturen zu erhalten,
müssen diese Objekte zu einem vereinigt werden. Das Zentrum des neu
entstandenen Objektes muss an den Mittelpunkt aller Vertices des Objektes
verschoben werden. Die Verbindung der Objekte erfolgt über die BlenderFunktion „Join“, die aus Python erreichbar ist. Um den Mittelpunkt aller Vertices
zu bestimmen wird der Durchschnitt aller Koordinaten berechnet. Der
Mittlelpunkt bildet das Zentrum des Objektes, in dem alle Vertices um das neue
Zentrum positioniert werden.
35
_______________________________________________________________
Abbildung 16: Importierter Vorderhosenschnitt in Blender, dargestellt im
Edit-Mode
Bisher wurden die Schnittteile durch ihre Konturen repräsentiert. Innerhalb der
Konturen werden Faces erstellt, wodurch jedes Schnittteil eine Oberfläche
erhält. Der Stoff wird als ein Partikelsystem modelliert, um das Stoffverhalten
bei der Modellierung zu simulieren. Dafür werden die Oberflächen der
Schnittteile aufgeteilt, so dass sie Gitternetze aus Dreiecken bilden
(Abbildung17).
Zur Erstellung der Faces wird die Blender-Funktion „Fill“ und zur Aufteilung in
Gitternetze die „Subdivide“ Funktion verwendet.
36
_______________________________________________________________
Abbildung 17:
Darstellung der
Schnittteile des
Vorderhosenschnitts als
Gitternetze, dargestellt
im Edit-Mode
Die Schnittteile werden an den Nahtlinien verbunden, welche durch das
Zusammenfügen aller Vertices einer Nahtlinie zu einer so genannten Vertex
Group kombiniert werden. Diese Vertex Groups geben in den weiteren
Schritten an, welche Vertices der Schnittteile miteinander verbunden werden
sollen.
Pro Schnittteil werden drei Nahtlinien bzw. Vertex Groups definiert.
Abbildung18 zeigt die drei Nahtlinien an einem Schnittteil. Tabelle1 zeigt,
welche Vertex Groups zueinander gehören, also einander angenähert werden:
37
_______________________________________________________________
Abbildung 18: Die Nahtlinien eines Schnittteils in Blender
38
_______________________________________________________________
Vertex Group 1
Vertex Group 2
Äußere Naht des linken
Äußere Naht des linken
vorderen Schnittteils (VLA)
hinteren Schnittteils (HLA)
Innere Naht des linken
Innere Naht des linken
vorderen Schnittteils (VLI)
hinteren Schnittteils (HLI)
Äußere Naht des rechten
Äußere Naht des rechten
vorderen Schnittteils (VRA)
hinteren Schnittteils (HRA)
Innere Naht des rechten
Innere Naht des rechten
vorderen Schnittteils (VRI)
hinteren Schnittteils (HRI)
Schrittnaht des linken
Schrittnaht des rechten
vorderen Schnittteils (VSL)
vorderen Schnittteils (VSR)
Schrittnaht des linken
Schrittnaht des rechten
hinteren Schnittteils (HSL)
hinteren Schnittteils (HSR)
Tabelle 1.: Eine Vertex Group aus der ersten Spalte gehört zu dem Vertex
Group der gleichen Zeile der zweiten Spalte
Die Funktion zum Anlegen der Vertex Groups ist von Python aus zugreifbar.
Um die Vertices zu den Groups zuzuweisen werden die Indizes der Vertices
von den Nahtlinien vor der Modellierung gesammelt und in Textdateien
gespeichert. Die Werte werden aus der Datei gelesen und den Vertex Groups
hinzugefügt. Abbildung19 zeigt ein Beispiel aus einer solchen Textdatei, in der
die Indizes einiger Vertices der Vertex Group VSL zu sehen sind.
39
_______________________________________________________________
Abbildung 19: Beispiel einer Textdatei, in der die
Indizes der Vertices, die eine Nahtlinie ergeben,
gespeichert werden
Um die Nahtlinien der Vertex Groups anzunähern, werden - wie im Abschnitt
3.2 erwähnt - Hooks verwendet. Für eine genaue Annäherung müssen
möglichst viele Hooks entlang der Nahtlinien gesetzt werden. Dafür werden die
Vertex Groups aus der Tabelle1 in Teilgruppen aufgeteilt. Auf jede Teilgruppe
wird danach ein Hook gesetzt.
Die Anzahl der Teilgruppen muss bei zwei zueinander gehörigen Vertex Groups
gleich sein, damit eine gleiche Anzahl von Hooks gesetzt und zu jedem Hook
ein gegenüber liegender definiert wird. Für alle paarweise zueinander
gehörenden Vertex Groups wird berechnet, wie viele Vertices eine Teilgruppe
enthalten soll, um eine gleiche Anzahl von Teilgruppen zu erhalten. Die
Teilgruppen sind neu angelegte Vertex Groups, die den Namen der originalen
Group mit einem Index erhalten. Beispielsweise sind die Teilgruppen von HSL
folgendermaßen benannt: HSL1, HSL2, etc. In einer Teilgruppe werden die
entsprechend berechneter Anzahl an Vertices der ursprünglichen Vertex Group
hinzugefügt. Die Vertices in einer Teilgruppe müssen direkte Nachbarn
innerhalb der Nahtlinie sein, welches in der Funktion zum Aussuchen dieser
40
_______________________________________________________________
Vertices wie folgt überprüft wird:
Zu jedem Vertex aus der Vertex Group der Nahtlinie wird aus der gleichen
Vertex Group ein Vertex gesucht, der mit dem ersten Vertex eine Kante bildet.
Der erste Vertex zu dem ein direkter Nachbar gesucht wird, ist der, der am
Anfang der Nahtlinie liegt. Die Indizes geben an, welche Teilgruppe einer
Vertex Group zu welcher Teilgruppe ihrer zugehörigen Vertex Group gehört,
zum Beispiel gehört HSL1 zu HSR1.
Jedes Blender-Objekt verfügt über eine Liste von Modifiern, wobei Modifier
Funktionen sind, die auf das 3D-Objekt angewendet werden können. Um einen
Hook-Modifier zu einem Schnittteil hinzuzufügen, wird eine Teilgruppe
ausgewählt und mit der Funktion ZanQDoHack() ein Hook-Modifier zu der
Modifier-Liste des Schnittteils hinzugefügt. Der Hook wird an den ausgewählten
Vertices gesetzt, also den Vertices der ausgewählten Teilgruppe.
Die erstellten Hooks erhalten die gleichen Namen wie die Teilgruppen. Dadurch
gehört jeder Hook zu einem anderen. Zu jedem Hook wird ein Blender Objekt
erstellt, um die Attribute und Funktionen der Blender Objekte zu benutzen. In
diesem Fall werden die Funktionen des Hooks bezüglich der Position benötigt.
In Abbildung20 sind die erstellten Hooks entlang der Nahtlinien zu sehen.
41
_______________________________________________________________
Abbildung 20: Hooks entlang den Nahtlinien, dargestellt
im Object-Mode
Damit sich die Schnittteile bei der Annäherung entsprechend der
Stoffeigenschaften bewegen wird der Cloth Modifier angewendet. Dafür wird,
wie bei den Hooks, ein Cloth Modifier Objekt zu der Modifier-Liste eines
Schnittteils hinzugefügt. In Python kann ein Cloth Modifier einem Objekt
zugewiesen werden, aber die Attribute des Cloth Modifiers können über Python
nicht modifiziert werden. Das Problem lässt sich lösen, in dem diese Attribute in
der GUI des Cloth Modifiers manuell verändert werden.
Die nötigen Einstellungen in dem Cloth Modifier sind:
●
Die Gravitation bezüglich aller Achsen auf Null setzen, damit die
Schnittteile bei der Annäherung nur von den Hooks beeinflusst werden.
●
In dem „Pinning of Cloth“ Menü muss eine Vertex Group ausgewählt
42
_______________________________________________________________
werden, die alle Vertices enthält, die zu Hooks hinzufügt worden sind.
Also eine Vereinigung aller Nahtlinien.
●
Die 3D-Figurine muss als mit den Schnittteilen kollidierendes Objekt
definiert werden.
Der Cloth Modifier verfügt zusätzlich über Attribute der Elastizität, Scherung,
Biegung und weiterer Eigenschaften von Stoff. Diese Attribute können nach
Wunsch eingestellt werden. In dem Modifier sind die Eigenschaften zu einigen
Stoffen wie Baumwolle, Seide und Denim (Jeansstoff) vorgegeben.
Zur Annäherung der Schnittteile werden alle Hooks einer Nahtlinie zu einer
Liste hinzugefügt. Aus zwei Listen von zueinandergehörigen Nahtlinien werden
jeweils alle zwei Objekte (Hooks) des gleichen Indexes zu einem gleichen
Punkt verschoben. Die Hooks, die am Anfang der Schrittnähte gesetzt sind,
werden alle zu dem Punkt (0, 0, 0) verschoben. Diese sind in Abbildung21 zu
sehen. Die Hooks, die am Anfang der hinteren Schrittnähte gesetzt werden,
werden genauso verschoben. Die restlichen Hooks der Schrittnähte werden um
die Y-Achse rotiert und gleichzeitig so verschoben, dass sie den Abstand zu
dem ersten Hook beibehalten. Dadurch erhalten die Schrittnähte eine
Positionierung, die sie bei der Hose haben sollten (Abbildung22).
Die dabei benutzte Formel ist anhand der Abbildung21 beschrieben:
43
_______________________________________________________________
Abbildung 21: Verschieben der ersten Hooks der
Schrittnähte
Für einen Hook B (Abbildung21) aus einer Schrittnaht, werden die Koordinaten
in Abhängigkeit zum ersten Hook A, mit den folgenden Formeln berechnet:
Z B= X B− X A
Y B=Y B
X B =0
Die Position einer Schrittnaht nach dem Verschieben wird in Abbildung22
gezeigt.
44
_______________________________________________________________
Abbildung 22: Verschiebung einer Schrittnaht
Zum Verschieben einer Außennaht wird ein Referenzpunkt benötigt, und zwar
der oberste Hook der Schrittnaht von dem gleichen Schnittteil (Abbildung22).
Der oberste Hook einer Außennaht wird so verschoben, dass er einen
bestimmten Abstand zu dem Referenzpunkt nach dem Verschieben der
Schrittnaht erhält. Dieser neue Abstand zum Referenzpunkt ist gleich dreiviertel
des ursprünglichen Abstands zwischen den beiden Hooks (Abbildung23). Der
Wert wurde hier geschätzt, um die des Hosenbeins einigermaßen passend zu
der Breite der Figurine zu machen.
Da der oberste Hook einer Innennaht der gleiche ist wie der erste einer
Schrittnaht, wird dieser zu dem Punkt (0,0,0) verschoben. Die restlichen Hooks
der Innennaht werden so verschoben, dass deren Abstand zu dem obersten
Hook gleich bleibt (Abbildung23).
45
_______________________________________________________________
Abbildung 23: Verschibung einer Innennaht und einer Außennaht
Nach den beschriebenen Verschiebungen müssen die Positionen einiger Hooks
nachbearbeitet werden, damit sie näher an der Figurine liegen. Diese sind die
obersten Hooks der Außennähte und der Schrittnähte.
Bei der Funktion zur Annäherung werden zwei Listen von Hooks angegeben.
Zu jedem Hook aus der ersten Liste und dem Hook mit dem gleichen Index aus
der zweiten Liste wird der Punkt, zu dem die Hooks verschoben werden
müssen, berechnet. Beide Hooks werden zu diesem Punkt verschoben. Dieses
Verschieben erfolgt über die Blender-Funktion „setLocation“.
Die Annäherung wird zwischen zwei verschiedenen Frames der Simulation
ausgeführt. In dem ersten Frame werden die Positionen der Hooks gespeichert,
welches erfolgt durch das Anlegen von so genannten IPO-Keys. In einem IPO-
46
_______________________________________________________________
Key wird ein Wert in einem bestimmten Frame, also zu einem bestimmten
Zeitpunkt der Simulation, gespeichert. IPO-Keys können mit der Funktion
„setKey“ gesetzt werden. In dem zweiten Frame werden die Hooks der
Nahtlinien angenähert. Die Positionen der verschobenen Hooks werden durch
Anlegen von IPO-Keys in diesem Frame gespeichert.
Nach der Ausführung der Annäherung kann die Simulation abgespielt werden.
Dabei nähern sich die Nahtlinien an. Die Schnittteile verhalten sich bei der
Annäherung entsprechend den Stoffeigenschaften und übernehmen die Form
der Figurine. Das Ergebnis ist ein 3D-Modell einer Hose. In den Abbildungen 24
und 25 sind zwei Zwischenframes der Simulation gezeigt.
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_______________________________________________________________
Abbildung 24: Annäherung der Nahtlinien
48
_______________________________________________________________
Abbildung 25: Annäherung der Nahtlinien in einem weiteren Frame
49
_______________________________________________________________
Abbildung 26: Der letzte Frame der Simulation
Das Problem der modellierten Hose besteht darin, dass ihr Gürtel nicht direkt
an der Figurine anliegt (Abbildung 27). Dieses Problem entsteht dadurch, dass
die Annäherung der Nahtlinien ihre Abstände zueinander, aber nicht die zu der
Figurine einbezieht. Die Verbindung von zwei Nahtlinien wurde durch die
Annäherung ihrer Punkte zu den gleichen Positionen ersetzt, wodurch der
Eindruck einer Verbindung entsteht.
50
_______________________________________________________________
Abbildung 27: Der Fehler bei dem Gürtel
Abbildung 28: Die 3D-Hose
51
_______________________________________________________________
4.2 GUI
In diesem Abschnitt wird erklärt, wie die erstellten Python-Skripte über die
graphische Benutzungsoberfläche ausgeführt werden können. Die GUI wird
ebenfalls mit Python erstellt. Alle Python-Skripte und -GUIs sind in Blender
unter dem Menü „Scripts Window“ zu finden (Abbildung29). Das „Scripts
Window“-Menü verfügt über ein „Scripts“-Menü, in dem die Skripte in
verschiedenen Untermenüs verteilt sind. In Blender können mehrere GUIs
gleichzeitig angezeigt werden. Dazu muss der untere Bereich, in dem die GUIs
innerhalb der Blender-GUI angezeigt werden, aufgeteilt werden. In jedem
Teilbereich kann eine beliebige GUI angezeigt werden.
Abbildung 29: Skript-Menü in Blender
52
_______________________________________________________________
Für die Modellierung sind drei GUIs nötig: Die in dieser Arbeit erstellte GUI
„hose“, die GUI des Python DXF-Importers von Blender und die GUI des Cloth
Modifiers. Aus dem „Add“-Menü (ein Untermenü von „Scripts“) wird die für die
Modellierung erstellte GUI ausgewählt (Abbildung31). Die GUI des DXFImporters wird aus dem „Import“-Menü (ebenfalls unter „Scripts“) ausgewählt.
Die GUI des Cloth Modifiers ist unter dem Menü „Buttons“ zu finden. Um sie
anzuzeigen, muss erst die Button Group „Object“ und danach die Button Group
„Physics Buttons“ gedrückt werden. Die resultierende Ansicht ist in Abbildung30
zu sehen.
Abbildung 30: Die drei für die Modellierung nötigen GUIs in Blender angezeigt
Die GUI zur Modellierung besteht aus den folgenden Buttons:
●
Ein Button zur Vorbereitung der hinteren Schnittteile. Er wird nach dem
Import der Eingabedatei der hinteren Schnittteile gedrückt und bewirkt
die Vereinigung der Objekte, die Verschiebung des Zentrums, die
Erstellung der Faces innerhalb der Kontur des Schnittteils und das
Aufteilen des Schnittteils zu einem Gitternetz, das Anlegen der Vertex
Groups der Nahtlinien sowie das Teilen der Nahtlinien zu kleineren
Vertex Groups, auf denen Hooks gesetzt werden sollen. Dieser Button
ist mit „Bearbeite die Eingabe der hinteren Schnittteile“ beschriftet.
●
Ein Button zur Vorbereitung der vorderen Schnittteile, Er wird nach dem
Import der Eingabedatei der vorderen Schnittteile gedrückt und
funktioniert ähnlich dem vorherigen Button. Dieser Button ist mit
53
_______________________________________________________________
„Bearbeite die Eingabe der vorderen Schnittteile“ beschriftet.
●
Ein Button zum Setzen der Hooks auf allen dafür definierten Vertex
Groups. Er wird einmal gedrückt. Das bewirkt, dass die Hooks für die
vorderen und hinteren Schnittteile gesetzt werden. Dieser Button ist mit
„Setze die Hooks“ beschriftet.
●
Ein Button für die Berechnung der Annäherung der Nahtlinien. Dieser
Button wird am Ende gedrückt und ist mit „Berechne die Annäherung“
beschriftet.
Abbildung 31: Die GUI
Die Modellierungsschritte, die im Folgenden beschrieben werden, werden in
einer Blender Datei ausgeführt, in der die 3D-Figurine enthalten ist.
Im ersten Schritt der Modellierung wird eine Eingabedatei mit dem DXFImporter importiert. Dann wird aus der GUI „hose“ der Button zum Verbinden
der Eingabe gedrückt. Danach entstehen zwei Schnittteile, die in Gitternetze
aufgeteilt sind. Die Nahtlinien der Schnittteile sind als Vertex Groups definiert,
dann wird der Button zum Setzen der Hooks gedrückt, dadurch werden Hooks
entlang der Nahtlinien gesetzt.
Als Nächstes wird die zweite Eingabedatei mit dem Importer geladen. Dann
wird der Button zum Verbinden dieser Datei gedrückt. Anschließend werden
wieder Hooks gesetzt. Nach diesen Schritten sind alle Schnittteile importiert
54
_______________________________________________________________
und können angenähert werden. Die Annäherung der Nahtlinien erfolgt durch
das Drücken des entsprechenden Buttons.
Zum Abspielen der Simulation müssen die in 4.1 erwähnten Einstellungen des
Cloth Modifiers müssen gemacht werden. Diese sind das Setzen der
Gravitation auf Null bezüglich aller Achsen, das Auswählen der Vertex Groups
„V“ bzw. „H“ unter dem Menü „Pinning of Cloth“. Wobei „V“ und „H“ die Vertex
Groups, die alle Vertices der Nahtlinien der vorderen bzw. hinteren Schnittteile
enthalten, sind. Anschließend muss die Figurine als ein kollidierendes Objekt
definiert werden. Dafür muss sie ausgewählt werden, dann muss unter den
„Physics Buttons“ den Button „Collision“ gedrückt werden (Abbildung32). Zum
Ausführen der Annäherung wird der „Bake“-Button des Cloth Modifiers
gedrückt, oder die Tastatur Kombination Alt-A.
Abbildung 32: Collision Button
55
_______________________________________________________________
5 Zusammenfassung und Ausblick
In dieser Arbeit wurde ein Konzept zur Modellierung eines 3D-Modells einer
Hose vorgestellt. Als Eingabedaten benötigt dieses Konzept modifizierte 2DSchnittmuster, die mit der Software COAT erstellt werden. In der Arbeit wurde
auch beschrieben, wie die Eingabedaten in COAT vorbereitet werden können.
Wichtig bei dem Konzept ist, dass es sich an dem echten Nähen orientiert. Das
heißt, dass die Schnittteile an definierten Nahtlinien miteinander „verbunden“
werden, um eine 3D-Hose zu bilden. Mit diesem Konzept können Schnittteile in
allen Größen verwendet werden. Wobei die 3D-Figurine ihre gleiche Größe
haben muss.
Die Hauptanforderungen zur Umsetzung waren:
●
Finden einer Schnittstelle zwischen COAT und dem
Modellierungsprogramm Blender. Hierfür wurden die Eingabedateien in
COAT ins DXF-Format exportiert und daraufhin in Blender importiert.
●
Bearbeitung der Eingabedaten so, dass sie sich durch die Verwendung
einer Stoffsimulation wie Stoff verhalten. Dafür wurden die Schnittteile
als Partikelsysteme modelliert.
●
Definition der Nahtlinien. Die Punkte der Nahtlinien wurden vor der
Modellierung in Textdateien gespeichert. Bei der Modellierung wurden
die Werte dann aus diesen Textdateien gelesen.
●
Finden einer Formel zur Annäherung der Nahtlinien der Schnittteile.
●
Finden einer passenden 3D-Figurine und laden dieser Figurine in
Blender. Diese wurde von der Software Poser (siehe Kapitel 2)
übernommen.
56
_______________________________________________________________
Das in der Arbeit beschriebene Konzept begrenzt sich nicht nur auf die
Modellierung von Hosen. Es kann zur Modellierung von allen
Bekleidungsmodellen, die in COAT entworfen werden, angewendet werden.
Dafür muss die Vorbereitung der Eingabedaten passend zu dem Entwurf
durchgeführt werden. Die Daten der Nahtlinien müssen in Textdateien
gespeichert werden. Ansonsten läuft die Modellierung ähnlich wie in der Arbeit
beschrieben. Die Realisierung des Konzepts für andere Kleidungsstücke wäre
eine mögliche Erweiterung der Arbeit.
Bei der Modellierung wurde der Cloth Modifier von Blender verwendet, musste
aber manuell eingestellt werden. Der Grund dafür ist, dass die Einstellungen
des Cloth Modifiers von Python aus nicht zugreifbar sind. Das Einbauen dieser
Einstellungen in der automatischen Modellierung würde sie
benutzungsfreundlicher machen.
Eine weitere zukünftige Verbesserung wäre das Einbauen der Schritte zur
Vorbereitung der Eingabedateien in COAT. Dies würde die Erstellung der
Eingabedateien vereinfachen. Diese Aufgabe wäre eine Erweiterung der
Software COAT und wurde deswegen nicht berücksichtigt.
Die Realisierung des Konzepts durch die Modellierung der Hose funktioniert
fehlerfrei, da sich alle Nahtlinien wie angegeben einander annähern. Wie schon
in Abschnitt 4.1 dargelegt, liegt der Gürtel der Hose nicht direkt an der Figurine
an, wodurch das gewünschte Ergebnis nicht vollständig erreicht wird. Dieser
Fehler liegt nicht an der Realisierung selbst, sondern dadurch,dass die
Koordinaten der Figurine im Konzept nicht einbezogen werden. Eine
Lösungsmöglichkeit ist das Hinzufügen von Bezugspunkten an der Figurine.
Diese sollten die genauen Positionen angeben, zu denen die Gürtelpunkte
angenähert werden sollen, so dass dieser direkt an der Figurine anliegt. Eine
Möglichkeit zur Umsetzung wäre die Bezugspunkte der Figurine als Hooks zu
definieren. Auch entlang des Gürtels müssten Hooks gesetzt werden, die sich
dann den Bezugspunkten annähern. Dieser Lösungsvorschlag würde eine gute
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Ergänzung zum Konzept bieten.
Insgesamt zeigt die Arbeit ein gutes Konzept, welches jedoch an einigen
Stellen verbessert werden sollte. Dadurch würde das Programm optimiert
werden und in Zukunft gute und zufriedenstellende Ergebnisse liefern.
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6.Literaturverzeichnis
6.1 Literatur
[Volino/Magnenat-Thalmann 2000]
Volino P., and N. Magnenat-Thalmann: Virtual Clothing - Theory and
Practice, Berlin 2000
[Tyler 2006]
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[Pekholz 1995]
Pekholz U. Und D. Läer: Von der Idee zur Serie, Hamburg 1995
[Plath 2004]
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Universität Bremen, Fachbereich
Mathematik/Informatik, Bremen 2004
[Plath 2000]
Plath J.: Realistic modelling of textiles using interacting particle systems,
Computer & Graphics 24 (2000) 6, pp. 897-905
[Choi/Ko 2002]
Choi K.-J. and H.-S. Ko: Stable but Responsive Cloth
Proceedings 21 (2002) 3, pp. 81-97
[Bridson/Fedkiw/Anderson 2002]
Bridson R., R. Fedkiw, and J. Anderson: Robust Treatment of Collisions,
Contact and Friction for Cloth Animation,
in: ACM SIGGRAPH 2002 Conference Proceedings, pp. 594-603
59
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[Mezger/Kimmerle/Etzmuß 2003]
Mezger J., S. Kimmerle, and O. Etzmuß: Hierarchical Techniques in
Collision Detection for Cloth Animation,
Journal of WSCG 11 (2003) 1
[Assyst/Bullmer 2006]
Assyst/Bullmer: Bridging with „vidya“
fashiontechnics today 09/2006 (2006), pp. 3
[Browzwear 2006]
Browzwear: Browzwear International
fashiontechnics today 09/2006 (2006), pp. 14
6.2 Online-Quellen
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Fuhrmann A.: Interaktive Animation textiler Materialien, Universität
Darmstadt, Darmstadt 2006
http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/738/, letzter Zugriff 01.11.09
[OptiTex]
Homepage der Firma OptiTex
http://www.optitex.com/, letzter Zugriff 01.11.09
[InvenTex]
Homepage der Firma InvenTex
http://www.inventex.eu/, letzter Zugriff 01.11.09
[IMBiSS 1999]
60
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Homepage der Arbeitsgruppe Angewandte Informatik der Universität
Bremen
http://eddi.informatik.uni-bremen.de/SuSE/pdfs/IMBiSS.pdf, letzter Zugriff
01.11.09
[Universität Manchester]
Homepage der Universität Manchester
http://www.manchester.ac.uk/aboutus/news/archive/list/item/?
id=4739&year=2009&month=06, letzter Zugriff 01.11.09
[TU Dresden]
Homepage des Instituts für Textilmaschinen und Textile
Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden
http://tudresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/
fakultaet_maschinenwesen/itb, letzter Zugriff 01.11.09