不同测量手段下男青年人体尺寸差异产生原因初探

谢英毫

（辽东学院 辽宁丹东 118003）

为了满足消费者的个性化需求，三维人体测量技术迅速发展，但目前三维测量尺寸与真实人体尺寸有差异，工业化应用存在争议。在其背景下，对三维尺寸与人体尺寸之间数值是否存在差异、影响差异的相关因素进行论证，为远程高端定制及工业化生产提供参考依据。

1 人体测量概况

人体测量是通过人体各部位的尺寸来确定个体之间与群体之间在人体上的差异，用以研究人的形态特征[1]。随着平面制版技术的发展，服饰的穿着舒适度对人体尺寸的要求也就越发精确。对于工业化的发展，传统的手工测量不能满足的市场的需求，三维人体测量技术应运而生。基于其测量速度快的优点（测量一个人体只需几秒钟的时间）使其为大数据时代庞大的数据要求提供了便利，为服装号型的修定和完善、服装工业化生产以及虚拟试衣提供了人体基本数据。

2 实验操作过程

2.1 实验仪器

本实验采用的是北京博维恒信公司的3D CaMega人体扫描系统，该系统以三维扫描仪为测量工具，可在数秒的时间内完成人体全身扫描，从而获取真实比例的人体三维模型，再通过测量软件快速的完成若干项人体关键尺寸数据的自动提取，输出人体测量数据。采用高亮度LED冷光源，系统配备滤光系统，可滤掉环境中干扰的光，减少噪音提高数据质量。配备人体参数化软件，可以测量人体几十个重要参数，数据自动保存[2]。

2.2 实验对象

本实验的对象来自于辽东学院的70名在校大学生，年龄层次18-24岁。

2.3 扫描仪器

实验用3D CaMega人体扫描系统通过投影条纹相位测量装置，这种装置应用光学干涉计的相位测量技术，采用一般的白光照明，将光栅投影到人体表面，对投影在人体表面的光栅图像进行相位测量，获得人体三维尺寸[3]。它总共有六个相位，每个相位代表一个相机，每两个为一组，分布在长方形测量房间的正前和后方两个拐角，三个相机在上，三个相机在下。三维扫描仪仪器感应探头分布机位见图一。

2.4 实验过程

（1）三维扫描人体测量，对70个实验人体样本进行编号，测量时首先在换衣间换着浅色一次性平角裤，然后进入三维扫描测量屋在标记处自然站立、面视前方、双手与人体略微分开，有利于对数据的标准统一及准确提取。

（2）人体手工测量时测量包括体重、身高、胸围、腰围、臀围等具有关键性指标的16组数据。为了避免误差最小化，手工测量由一个专业人士独立完成，手工测量时要保证所测尺寸与三维尺寸测量部位对应。

图一 三维扫描仪仪器感应探头分布机位

3 两种测量状态下人体数据差异分析

3.1 数据整合

经过PPS软件把三维扫描的点云数据转化为3d人体模型并生成数据，可直接生成26项参数。经过基本描述性统计分析，笔者发现，在胸围部位，两种测量手段下的尺寸差异较大，现列举其中9个实验样本的对比数据如下：

不同人体部位三维扫描和手工测量数据表：

3.2 数据分析

由上表所示，三维扫描与手工测量的误差大小不一，有明显差异。差异分析如下：

（1）三维扫描数据的参数高度与实际存在明显误差，以1号为例，测量胸围时，三维扫描仪测量的胸围尺寸为高度为138.8厘米的尺寸，而实际高度已达腋下。而对于较胖体来说，三维测量腰围的高度也是不具有真实性，按照多年经验的老师所指导，腰围在肚脐往上4厘米处，而三维测量腰围尺寸的参数高度明显不符。

（2）数据的准确性与相机的数量有关，每个相机都会生成代表三维坐标的点云数据，数据越多，精确度越高。

（3）在三维扫描时，出现扫描数据中有几项数值为0的情况出现，并且重新测仍出现如此状况。后发现，因为在扫描时被测者双臂没有分开，导致扫描时把双臂的点云数据和躯干的点云数据混为一体。由此可见，三维扫描对于人体的扫描时的站立形态有很大的关系。

4 总结

4.1 三维扫描设备易受环境影响，出现故障，且出现问题时调试麻烦

此次实验中，由于六相位其中之一出现故障，经指导老师和技术人员协调，把六相位改为四相位，在把相机位置调好以后，经专业人员进行远程操作，对焦、改编码，花费一天的时间把设备调好。第二天进行模拟时站在指定位置会出现背部扫描不上的问题，沟通了解到因为调整相机位置后，相机之间的距离变短，导致相应的焦距变短，背部不在扫面范围内。且损坏的相机返厂维修需很长的时间。

4.2 尽管目前三维扫描有优势也有缺陷，但是其未来的广泛应用是发展趋势

随着AI智能的快速发展，三维扫描搭上AI技术这条高速列车，跨越三维试衣朝着虚拟试衣的大步迈进，在我的想象中，未来的虚拟试衣基于三维扫描的数据在虚拟空间生成一个真实比例的虚拟人体作为每个人的账号，人的意识通过链接以后可以在虚拟空间的现实品牌店尽情的一件件试衣，随着技术的不断发展，未来还可以真实的感受布料的光泽、柔软度、光滑度等特征。无人营业，完美试穿，挑选完毕后可以直接下单，现实中发货。而对于高端订制也可以在线提供真实比例的虚拟模型，为远程高端定制及工业化生产提供便捷的方式。

[1]杨庆仁，李祖华.服装人体测量技术及运用[J].广西纺织科技，2008(02):41-45.

[2]网络资料

[3]任莺.服装业人体测量现状及其技术应用[J].宁波服装职业技术学院学报，2004(02):17-19.