2015年03期，《紡織導報》發表了《基于Kinect體感交互技術的3D服飾文化展示系統》研究成果論文，這是由廣州新節奏與北京服裝學院共同研究的成果，為了更好的向大眾普及傳統服飾文化，引起社會大眾對中華傳統服飾文化的廣泛關注!

        北京服裝學院作為全國唯一一家以服裝命名的學校，不管是在學術成果的研究上，還是中華服飾領域、人才領域貢獻上，都是國內數一數二的?？圃盒?，為了弘揚中華傳統服飾文化，北京服裝學院于2014年攜手新節奏引入N-show 3D體感互動系統，借助體感技術、3D及AR增強現實將中華歷代服飾、民族服飾、奧運服飾生動形象地展示在公眾前，給傳統服飾帶來全新的展示方式。
        本系統除了虛擬試衣之外，還可以利用文字、圖片、視頻等多媒體形式全面介紹不同服飾背后所蘊藏的文化背景，是集教育性、娛樂性、互動性于一體的服飾文化展示平臺。讓人們體驗到獨特新穎的虛擬試穿樂趣時，也學習到與之相應的服飾文化知識，真正達到科技普及傳統服飾文化。這種創新的3D服飾文化展示平臺，賦予了傳統文化蓬勃的生命力，得到《科技日報》、光明網等媒體的關注及報道！

        原文鏈接：http://www.texleader.com.cn/summary/3993.html

原文如下：

        摘要：為弘揚傳統服飾文化，本文融合體感交互技術與增強現實技術，設計并實現了基于Kinect體感設備的3D服飾文化展示系統。不同于以往商業行為中的虛擬試衣鏡，系統更注重中華傳統服飾文化的普及，包括國粹箐華歷代服飾、少數民族服飾、奧運主題服飾在內的多個主題將給使用者帶來全新的用戶體驗。

　　  關鍵詞：體感交互；Kinect；服飾文化；虛擬試衣鏡
　　  中圖分類號：TS941.6 文獻標志碼：B
　　  Kinect-based 3D Costume Culture Display System
　　  Abstract： To carry forward traditional costume culture， a Kinect-based 3D costume culture display system was designed based on somatosensory interactive technology and Augmented Reality （AR（ technology. Different from virtual mirror for commercial use， the system pays more attention to the popularization of Chinese traditional costume culture. The costumes， which are displayed under several themes such as Ancient Costumes， Ethnic Costumes and Costumes for the Olympic Games， would give viewers a completely new experience.
　　  Key words： somatosensory interaction； Kinect； costume culture； virtual mirror
　　  近年來，弘揚中華傳統服飾文化受到社會各界的廣泛重視。服裝所展示的不僅是品牌、款式和色彩，同時也是一個國家的文化符號。然而，令人遺憾的是，不知從何時起，國人曾經引以為豪的中式服裝已經漸漸淡出了人們的視線，在工作和生活中我們所能接觸到的是清一色的西式服裝。對于華夏衣裳五千年的發展歷史，人們更是知之甚少。雖然介紹傳統服飾文化的書籍不少，例如：吳欣著《中國消失的服飾》、樓慧珍著《中國傳統服飾文化》等，但這類學術著作專業性較強，更適合業內研究者及高等院校教學使用，并不適合向廣大公眾做科普宣傳。
　　  與此同時，博物館中珍貴的服飾藏品受到展品保護的限制，也只能是讓參觀者透過櫥窗對展品做簡單了解，學習過程缺少娛樂性和互動性，因此對服飾文化的傳播效果不夠理想。
　　  為了更好地普及傳統服飾文化，本課題借助增強現實技術，體感交互技術，將中華歷代服飾、民族服飾、奧運服飾生動形象地展示在公眾面前。人們可以一邊體驗虛擬試穿的樂趣，一邊學習與之相對應的服飾文化知識，真正做到科學普及傳統服飾文化。本系統由北京服裝學院、北京科普發展中心、廣州新節奏智能科技有限公司三方聯合完成。
　　  1 研究思路和方法
　　  1.1 體感交互技術
　　  體感交互起源于游戲行業，特指用戶通過身體運動和身體感受等方式完成人機交互。早期的體感交互必須借助昂貴的數據手套、3D頭盔等硬件才能實現。直到最近，隨著實時深度攝像機技術與體感交互算法的日漸成熟，特別是Microsoft Kinect與ASUS Xtion PRO的相繼發布，體感交互技術已顯露出它在電子娛樂、互動教育、醫療輔助、機械視覺等實際應用中的巨大潛力。
　　  本系統所選用的體感設備是微軟開發的Kinect，它有 3個不對稱的鏡頭，中間的鏡頭是RGB彩色攝像頭，用于實時捕獲彩色圖像；左右兩邊鏡頭則分別為紅外投影機和紅外攝像頭，它們通過發射與接收紅外線來提供深度信息。系統借助Kinect體感交互設備不僅可以輕松獲得場景中的所有視頻信息，還可以通過檢測用戶的動作判斷其操作意圖，例如，用戶揮動手臂代表需要更換觀看的內容，手在某個位置2 s以上的停留則代表選定某件服裝，準備試穿等等。換句話說，Kinect實現了“你就是遙控器”的全新用戶體驗，消除了以往使用者與操作對象之間的隔閡，提高了整個展示系統的沉浸感與體驗度。
　　  1.2 增強現實技術
　　  增強現實技術（Augmented Reality，簡稱AR），是虛擬現實技術的延伸。它將計算機生成的虛擬物體、場景或系統提示信息實時融合到真實世界中，從而增強用戶對現實世界感知的程度。近期，由于AR技術在會展、設計、出版、娛樂等領域所發揮出的重要作用，它已被《時代周刊》列為當前最具活力和前景的十大技術之一。
　　  系統中對于增強現實技術的應用如圖 1 所示，其中圖1（a）為博物館中實際展出的珍貴服飾；圖1（b）為系統硬件設備，位于屏幕上方的Kinect彩色攝像頭可以獲得現實世界中的真實影像；圖1（c）為用戶通過顯示設備觀察到的虛擬試穿效果。此時，不論用戶如何動作，服裝都像真正穿在人身上一樣，不會出現偏移或者穿透的現象，即使試穿者轉身或者跳躍，虛擬服裝也會表現出很好的隨動特征，從而帶給用戶較好的交互體驗感。
　　  1.3 系統工作流程
　　  系統實現過程分準備階段、制作階段、實現及測試階段 3 部分進行，具體工作流程如圖 2 所示。在前期的準備工作中最關鍵的是確定好系統展示方案，既要確定展示內容、明確作品風格、設計具體欄目，也要對每個子欄目的具體內容予以規劃。在資料搜集整理階段則要借助網絡及專業的資料庫全方位獲得與展示主題相關的各類資料。在具體制作階段，可分為二維和三維兩個小組同時開展，二維部分主要應用平面設計軟件完成用戶界面設計，服裝模型的貼圖制作等；三維部分則使用專業三維建模軟件建立服裝模型，并進行骨骼綁定、燈光設計、材質編輯等一系列工作。最終所有信息匯總到“體感3D服飾文化展示系統”，完成系統測試工作。
　　  2 服飾文化展示系統的設計與實現
　　  2.1 系統功能設計
　　  不同于以往商業行為中的“3D虛擬試衣鏡”，系統不僅包含虛擬試衣功能，還利用文字、圖片、視頻等多媒體形式全面介紹了不同服飾背后所蘊含的文化背景，是集教育性、娛樂性、互動性于一體的服飾文化展示平臺。展示系統在國內實屬首例，具體功能見表 1。
　　  系統設計了歷代服飾、民族服飾、奧運服飾 3 個欄目，每個欄目又包含 8 個子欄目，子欄目的選擇需要考慮時間順序及服飾文化的豐富程度。目前，系統已經整合了大量的文字、圖片資源，但視頻及虛擬試穿部分還有待進一步加強。由于服裝自身的特性，留傳于世的多為百年之內的作品，年代久遠的難免品相不佳，需要利用計算機圖形學做大量的后期處理工作，這也充分體現了課題在藝術與技術上的融合。
　　  2.2 用戶界面設計
　　  為突出傳統服飾文化這一主題，展示系統在用戶界面設計上保持了中國風的特色，在主界面及二級界面中均采用了對稱的布局方式（圖 3）。主界面中的四個欄目由上而下依次排列，清晰明了，不同欄目之間通過硬朗的線條及模糊的云朵予以連通，體現看似不同的主題之間又有著千絲萬縷的聯系。二級界面均采用了插畫的表現方式，用簡單的線條勾勒出不同服飾的造型特征，清新淡雅的顏色剛好與各自的主題相一致。
　　  體感交互系統不同于一般的圖形界面系統，畢竟手勢控制不如鼠標的操作更加精確到位，因此系統在用戶界面的設計上，既要確保較好的視覺表現力，同時還要易于Kinect體感設備的識別與控制?？紤]以上特點，系統采用面積較大的矩形按鈕完成交互任務，用戶只需要站在設備前1.5 ～ 3.0 m范圍之內，系統就可以自動識別出雙手的位置，若用戶將手停留在某個按鈕上 2 s以上即表示確定進入該欄目。
　　  2.3 服裝模型建立
　　  三維服裝模型的建立是系統實現的關鍵，通常一個服裝模型的制作需要經歷如下步驟：
　　  （1）確定展品（有實物最佳 ，否則需要較為詳盡的圖片資料作為輔助）；
　　  （2）搜集資料（對實物進行多角度拍攝，整理相應文字、圖像等資料作為背景知識介紹）；
　　  （3）三維服裝模型制作（使用3ds Max及CLO專業服裝建模軟件完成，保存為fbx格式）；
　　  （4）制作貼圖（利用步驟（2）拍攝的照片，借助Photoshop軟件完成，保存為jpg格式）；
　　  （5）模型格式轉換（使用Unity3D游戲引擎，將步驟（3）、（4）中的文件合成為u3d格式）。
　　  （6）上傳模型至3D體感形象搭配系統后臺數據庫。展示系統開機后會檢測到數據的更新，通過無線網絡可以下載數據庫中的服裝模型。
　　  系統在建立三維服裝模型過程中需要特別注意的是，由于系統對于虛擬服裝的渲染為實時操作，計算量極大，因此必須控制每個服飾作品的服裝面數小于3 000，否則將會影響到用戶體驗時的感受。為了盡量減少服裝模型中的面數，系統采用以貼圖效果代替復雜幾何造型的原則，同時，多層的服裝也僅僅通過貼圖中的陰影效果來實現，從而確保所有服裝在用戶試穿時均有流暢的表現。
　　  2.4 系統實現效果
　　  2014年9月，在全國科普日北京主場活動中，基于Kinect體感交互技術的3D服飾文化展示系統在中國科技館與廣大民眾見面，上千名參觀者親身體驗了系統中的48套服飾作品，《科技日報》、光明網等媒體對系統進行了報道。圖 4 為系統在現場展出時的效果。
　　  3 結語
　　  服飾作為一種文化形態，貫穿于中國古代各個歷史時期，也成為中華傳統文化的重要組成部分?？萍紟Ыo服飾全新的展現形式，更賦予傳統文化更加蓬勃的生命力，本課題旨在使用科技最前沿的增強現實技術、體感交互技術，全方位地向廣大公眾展示燦爛的華夏服飾及其背后蘊藏的豐富文化背景，提高國人的服飾文化修養，增強民族自豪感。
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