鐘一帆　李振興

摘 要：在經(jīng)濟發(fā)展迅速的今天，人們對服飾的要求越來越高，鞋子更是在近年成為了大眾最關(guān)注的方面之一。針對現(xiàn)有的技術(shù)，闡述實現(xiàn)的過程與可能存在的問題，對未來移動終端可以為線上進行3D掃描以及運用AR技術(shù)幫助人們找到適合自己的鞋的方法做出設想。

關(guān)鍵詞：3D掃描;AR技術(shù);線上試穿

在當今社會，移動互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展，基于3D掃描和AR技術(shù)的使用人群的日益增多，使用門檻越來越低等特點。使人們應用他們的處所愈來愈多，愈來愈廣。但是問題也隨之而來，通過對本校學生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在網(wǎng)上選鞋和買鞋這方面出現(xiàn)了很大的問題，造成了諸多不便，如找到或買到的鞋不合自己的腳型等等問題，為了解決這類問題我們想到了以下方法。在移動終端上運用3D掃描和AR三項技術(shù)的結(jié)合來幫助人們選到合適的鞋子。

一、3D 掃描技術(shù)

3D掃描是集光、電和計算機技術(shù)于一體的全新技術(shù)，主要用于對物體空間形狀和布局及色采舉行掃描，以取得物體概況的空間坐標，它可以將掃描物體的模子信息快速轉(zhuǎn)換為能由計算機處置的數(shù)據(jù)，從而到達實物的數(shù)據(jù)化。

（1）接觸式測量。接觸式三維掃描儀通過探頭來接觸物體，挪動探針多點丈量。這一種方法測量的精度非常高，能夠達到1微米，并且不會因為物體色彩、能否反射光線等屬性影響。但由于其測量室會接觸被測物體表面，所以會有一定的損傷。

（2）非接觸式測量。非接觸式測量采用光學掃描探頭投射至物體，采集反饋信息。該方法可排除接觸測量而導致的一些受力干擾，可以測量一些難以接觸的物體，加以計算機識別，采集速度相對較快，但相對而言精度不算太高。

二、AR技術(shù)

AR技術(shù)是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的技術(shù)，它利用科技對人類的視覺進行補充，這種技術(shù)的目標是使用戶可以更加方便的工作和生活。它通過設備將虛擬的信息或者圖像投影到現(xiàn)實世界中，使兩者重疊并在設備中顯示出來。

（1）特征提取。特征提取是信息檢索中的一個觀念。特征就是有它自己特色的圖像區(qū)域，該區(qū)域具備易于計算機識別的的獨特性。計算機處理的時候只會運用到數(shù)字，而不是原本的一張圖像，為了使計算機能夠以自己的方式讀取”圖像，如何從圖像中提取相應的數(shù)據(jù)或信息，得到圖像的計算機理解方式，如數(shù)字、符號等。這便是特征提取，而提取出來的這些數(shù)據(jù)便是特征。有了這些數(shù)據(jù)來使得計算機能發(fā)揮自己的功能去處理圖像，從而使計算機具有識別圖像的功能。

（2）特征匹配。①暴力（Brute-Force）匹配：一種描述符匹配算法，該方法會比較兩個描述符，并產(chǎn)生匹配結(jié)果列表，第一個描述符的所有特征都拿來和第二個進行比較。②FLANN匹配：FLANN具有一種內(nèi)部機制，該機制可以按照數(shù)據(jù)本身挑選適合的算法來解決目標數(shù)據(jù)集，F(xiàn)LANN相對于其他的匹配機制而言快了將近10倍。

三、線上試鞋

信息時代以來，多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展迅速，得益于此，人們追求著更方便，更高效的生活方式。目前，正在興起的“互聯(lián)網(wǎng)+”是信息時代的必然產(chǎn)物，線上試鞋系統(tǒng)是3D掃描技術(shù)與AR的巧妙結(jié)合，它是以網(wǎng)絡為平臺，兼?zhèn)鋽?shù)據(jù)的處理與計算，從而為客戶端提供多重選擇方案并且分析利弊，讓用戶了解事物發(fā)展的方向與選擇最佳方案，彌補了網(wǎng)絡購物虛擬性帶來的不便，為消費者提供了一種全新的購物體驗。線上試鞋體系首要體現(xiàn)在如下三個方面。

（1）便捷，可觀性強。消費者只需要選擇想要嘗試的鞋款，然后打開相機對準自己的腳部，系統(tǒng)自動生成一個虛擬模型疊加在顧客的腳上，從而向顧客展示動態(tài)穿衣效果。

（2）滿足消費者好奇心理。消費者對消費體驗升級的需求越來越強烈。有些看起來遙不可及的鞋款，可以通過這項技術(shù)來實現(xiàn)試穿。

（3）個性化。私人定制一直以來是一個時代發(fā)展潮流，通過3D掃描技術(shù)對消費者腳部的掃描，系統(tǒng)會生成一個消費者腳部的模型，再通過系統(tǒng)內(nèi)部各個鞋類模型的匹配，推薦出最合適的鞋款。

四、基于AR與3D建模技術(shù)的線上試鞋系統(tǒng)

（1）場景融合過程。首先攝像頭或傳感器采集真實場景的對象，傳入后臺處理器單元并對其進行分析重構(gòu)，實現(xiàn)坐標系的對齊以及進行虛擬場景融合，R是實現(xiàn)中捕捉的圖片位置，視頻是從線上實時獲取的，通常記為t（表示在時間t獲得的視頻圖像），而需要得到的是R在t中的幾何姿態(tài)（通常包括三維旋轉(zhuǎn)和平移），記為P?；诳刂泣c的方法通過控制點匹配的方法來計算P?？刂泣c法的基本出發(fā)點在于使用圖像中特別的點（通常是角點）來建立模板R和視頻圖像t的之間的映射，通過該映射建立方程組，然后求解出姿態(tài)P。終究體系融會后的信息會及時表現(xiàn)在顯示器中。如今，幾乎所有智能手機都可滿足AR技術(shù)所需的所有硬件要求。

（2）存在問題。以AR與3D掃描技術(shù)為基礎(chǔ)的線上試鞋系統(tǒng)，雖然能夠給與消費者一些全新而又便捷的體驗，但相應的也有一些問題。AR技術(shù)近年來呈現(xiàn)興起的狀態(tài)，但由于軟硬件支持力度不夠大，這款線上試鞋系統(tǒng)僅處于概念開發(fā)狀態(tài)，并且問題存在于以下兩個方面。①難普及。精準的3D建模技術(shù)要求使用更高級3D掃描設備，而手機的掃描僅僅只能建立出一個精準度不高的模型。②除了視覺沒有來自其他感覺的反饋。在線下購物的時候，人們往往會因為鞋子所反饋的舒適度來激發(fā)出自己的購買欲，而AR技術(shù)提供的只是一個觀感上的體驗，并且精度不高的3D掃描匹配后的結(jié)果也只是一個理論上的建議，無法保證消費者在各方面影響下的正常感受。

五、結(jié)語

AR的再度興起必然會帶來更多方便人們生活的技術(shù)，并且在3D掃描技術(shù)高速發(fā)展的今天，將兩個技術(shù)相結(jié)合，必定是符合當今信息世界發(fā)展的方向。在趕上這個時代提供的機會的今天，在經(jīng)濟與科技的支持下，未來的線上服務技術(shù)必然會更加精準、可靠、快速。

參考文獻：

[1]遠方，羅天宇，劉華清，汪翠芳.從AR游戲切入淺談虛擬世界中的互動體驗.2020.

[2]王楠，賀長雁，夏鈴飛，王靜婷，吳彬.AR技術(shù)融入小學數(shù)學課堂應用價值研究.2020.

[3]謝舟，李中化，環(huán)環(huán).基于5G網(wǎng)絡下VR、AR的開發(fā)與應用.2019.

[4]胡彥萍.3D掃描和逆向建模技術(shù)應用.2019.