DressingSim による仮想試着と仮想設計 Introduce to virtual try-on and virtual design by using DressingSim. デジタルファッション株式会社坂口嘉之概要本論文では、三次元 CAD や CG を活用した衣服の仮想試着と仮想設計について述べる。１．はじめに仮想試着や仮想設計が実現できたとすると、何がどう変わるのだろうか。まず、実際の製品がなくとも、顧客一人一人の反応や意見を知ることができ、売れ筋商品を絞り込むことができるであろう。また、設計に要する時間が短縮され、サンプル試作も半減できるだろう。さらには、ファッションをデジタル情報で表現できるようになるので、ネットワークによるサービスの提供が可能になる。そもそもファッションという言葉には、単なる流行と図 2 写真と３ D 衣服の合成いう意味のほかに、生活様式(Life Style）という意味もある[11]。各個人によって生活様式が異なるので、ファッションも各個人毎提供できる仕組みが必要だと言える。ファッションのデジタル化は、情報の即時発信を可能とし、新鮮さが命のナマモノであるファッションアイテムの販売や生産戦略を大きく変えていくことだろう。筆者らは、図１に示すような、魔法の鏡の開発を目指している[7,8]。この魔法の鏡の前に立つと、鏡には衣服を着て着飾った自分の姿が映し出される。そして、自分が動けば鏡の中の自分も動き、衣服もその動きに従って動く。そして鏡の中は仮想世界になっていて衣服の設計や製造ができる。も図 3 ３ D 衣服と顔写真の合成ちろん、仮想世界で設計した衣服は実際に製造す図1 魔法の鏡の概念図図4 衣服写真と顔写真の合成ることもできる。このような魔法の鏡は、仮想試着と仮想設計の二つの機能を持っていると言える。仮想試着の仕組みとしては、図 2 に示すような人物写真と 3 D 衣服とを画像合成する方法と、図 3 に示すように、正確な 3D の人体モデルに衣服を着せて、顔部分だけ入れ替える方法、さらには、図 4 に示すような衣服画像と顔画像の合成表現がある。3D 表現は、衣服や人体の変形や、人物の動きにまで対応できるが、リアルタイムクロスシミュレーション技術や体型計測機能、モーションキャプチャ機能、画像合成機能など様々な技術の図５パノラマ撮影装置(DRESSTA) 組み合わせが必要である。本論文では、容易な操作で試着画像が作成でき、表現力が高い写真ベーらカメラで撮影し、回転操作と同期した角度の画像スの手法を用いた仮想試着が可能なコーディネーを提示すると、人間の認知機能により立体感を感じションソフトウエアを紹介する。る。また、仮想設計においては、アパレル CAD で設計した型紙データを立体的に表現するソフトウエ 3．コーディネーションソフトウエア(HAOREBA) アが市販されている。これらはプロダクトパターシミュレーションで衣服形状を算出する場合、型ンの確認用途が主で、型紙設計（パターンメイキ紙などの入力データが必要である。しかし、ファッング）には用いることができなかった。本論文でションの小売の場合、手元に衣服の現物はあるが、は、リアルタイムシミュレーションにより、コン型紙などは入手できない場合がある。このような場ピュータでファーストパターンが作成できるパ合に、簡易的に擬似 3D 表現し、衣服の組み合わせをターンメイキングソフトウエアを紹介する。変更してファッションコーディネーションを提示する方法が有効である。撮影では、マネキンに衣服を 2. 仮想試着について着せて回転台で一周回転させて画像を撮影する。マ仮想試着は、二次元の写真ベースの画像合成がネキンと背景色を一致させておけば、衣服部分だけよく知られている。簡単なものでは、雑誌などかクロマキー処理で抜き出すことができる。その後、らスキャナーで読み込んだファッション画像の顔マネキン画像の上に、衣服の重ね着順に衣服を描画部分だけを他の人物の顔にすげかえるものがあしていけば 360 度回転させて見ることができ、擬似る。近年、3D 表現による仮想試着も登場してきて 3D 画像表現ができる。この場合、被写体は人の頭部いる[3,7]。仮想試着を三次元的に表現する方法だけでなく、直立時の全身画像（2m の高さ）まで撮では、ポリゴンベースの 3 D データにテクスチャ影できる必要がある。このような大きな被写体の全マッピングを施す方法が一般的である。衣服のモ周画像を撮影するには、カメラが回転する方式ではデリングには、シミュレーションによる方法と、装置が大型になりすぎるため、被写体を回転させる計測器を用いる方法がある。計測器による方法形式のパノラマ撮影装置(DRESSTA)を作成した。こで、特に三次元スキャナを用いた場合、三次元形の撮影装置は図 5 に示すように、PC で制御される高状が得られるが隠蔽部分は測定不能であり、ま精度回転台とクロマキー用の背景スクリーン、及び、た、レーザーの場合には反射率の低い黒い色の部照明装置と DV カメラから構成される。本装置も一周分も測定できない欠点がある[5]。最近では、パ 30 秒で回転する。照明には、蛍光灯を使い DV カメターン光投影とデジタルカメラにより、この欠点ラ側で色調整を行った。図 6 に、ブルーマネキンには克服されつつある[4]。このようなモデルベー白 T シャツを着せて撮影した場合を示す。クロマスのアプローチの他に、実写ベースで三次元的にキー処理後は、白 T シャツが空中に浮かんだように表現する方法がある[9,10]。被写体を全周方向か表示される。このように多数の衣服を撮影し、マネキンだけ撮影した画像と重ね合わせ表示すると、マネキンが衣服を着ているかのような表現ができる。マネキンの顔の部分を他の被写体の顔画像と入れ替えることで、表情の表現も可能である。このように撮影された画像は、JPEG 画像郡に変換され、ビュアーソフトウエア( H A O R E B A ) に入力することで、簡単な操作で利用できる。もちろん人物の顔も DRESSTA で撮影できる。図 7 にブラウザで表示された撮影結果と、図 8 に様々なコーディネーション例を示す。このような方式では、最新ファッションのサンプルがあれば、手早く撮影ができ、擬似 3D 表現の電子カタログが作成でき、WEB 配信や CDROM 配図６ブルーマネキンとクロマキー結果布が可能になる。これは、新製品のプレゼンに有効であり、ファッションショーなどでは時間の都合で見せることができないコーディネーション例も十分に表現できる。また、全周画像をデータベースにしておけば、小売が WEB など電子媒体でセールスを展開する時に、コンテンツ製作費用を低減することができることだろう。また、学校教育用途で、コーディネーション演習にも利用できる。学校教育では、生徒個人のライフスタイルの表現方法の基本を教えることで、単なる流行に左右されないベーシックなコーディネーション方法について演習を行うことができる。レンタルの D R E S S T A により、個人の顔や持ち物のファッションアイテムのパノラマ画像を撮影し、様々に組み合わせてコーディネーションを施し、クラスメイトに見せ合い意見を交換しあうことで、図７ WEBブラウザでの表示例自分の表現方法を考え直すことになるだろう。図８様々なコーディネーション例 3. 仮想設計について開始衣服の設計図である型紙設計をパターンメイキングと呼ぶ。パターンメイキングには、（１）ファー型紙読込みストパターン（デザイン画から型紙を作成したもの）、（２）プロダクトパターン（アパレル生産に必前後中心線設定要な情報を付加したもの）、の２種類に大別でき縫製入力る。ファーストパターンにおけるパターンメイキングの主な方法には、平面製図法と立体裁断法とラグオフの３種類がある[12]。従来の仮想設計システムには、旭化成 3DCAD のバーチャルフィティ型紙修正型紙出力ングや PAD Systems の 3D モジュールなどがあげられよう。これらは、主にプロダクトパターン検証用途に使われるが、操作が複雑で、計算時間や形状精終了図9 AZによるパターンメイキングの流れ度についても改良が必要であると言われている。本論文では、リアルタイムシミュレーションにより、コンピュータで高精度なファーストパターンが作成できるパターンメイキングソフトウエアを紹介する。 4．DressingSim AZ について DressingSim AZ（以下 AZ と略)は、平面製図法、立体裁断法と再利用法の 3 種類の方法を実行できる、すなわち、ファーストパターン作成段階から利用できるデジタルパターンメイキングソフトである。主な特徴として、（１）平面型紙から立体衣服形状を正確に表現可能、（２）平面型紙と立体衣服図 10 AZ の起動画面形状をリアルタイムで同時に編集可能、（３）操作者を選ばない簡単操作、があげられる。特に、リアルタイムな応答を可能にするシミュレーションは、今までになかった技術であり、型紙のどこをどのように操作すれば、立体形状がどのように変化するか、の理解を助けるものである。AZ は身頃演習用、襟演習用など、学校カリキュラムに適合（機能を限定し操作性を向上、低価格）した製品をリリースしていく予定である。図11 型紙原型のデータセット図 9 に AZ の操作の流れを示す。AZ を起動すると図 10 の状態になる。画面左は 3D 表示部でありトルソが表示されている。右は２ D 表示部である。新規定する。この設定により、型紙が自動的にトル作成で、図 11 のように予め登録されている型紙原ソ上に配置される。次に、型紙同士を縫製して型のデータセットを読み込むことができる[ 1 3 ] 。いくと、順次、衣服の立体形状が計算される。これは、再利用法に相当する。もちろん、初めかデータセットには、前後中心線や縫製情報が入力されているので、すぐに型紙編集作業に移れる。まら２ D 表示部に型紙を描くこともできる。これた、アパレル CAD のデータを読み込んで利用するこは、平面製図法（drafting）一枚ものの布をトともできる。この場合には、型紙に前後中心線を設ルソに巻きつけて衣服形状に整えていくこともできる。これは立体裁断法（draping）に相当する。図 12 に縫製前と縫製後の衣服立体形状の変化を示す。もちろん、この型紙の縫製結果もリアルタイムに立体衣服に反映される。型紙形状を修正すると、衣服立体形状も直ちに修正される。また、図 13 に示すように、ペンで立体衣服表面に線を描くと型紙にも反映されるドローイング機能もある。これにより、立体衣服と型紙の対応が容易に理解できる。また、立体形状の拡大、縮小表示や、回転、移動の操作もマウスだけで行えるよう設計されている。型紙編集ツールには、型紙を切断するはさみツールの他にも、ダーツを容易に作成するツールも用意されている。図 14 にダーツを挿入した状態を示す。ダーツ挿入前と比較してゆとり量が少なくなっているのが分かる。このダーツは自由に移動させることもできる。また、ゆとり量の検証のために、断面図を表示することも可能である。断面図図12 縫製情報入力の一例表示の一例を図 15 に示す。3D の画面で表示された断面が型紙のどこに対応するかも型紙上に表示されるようになっている。このように型紙設計に重要なゆとり量の検証が簡単にできる。図 16 に、完成時の型紙とその立体形状が表示例を示す。ここでは、一般的なトルソや原型をデータベース化して利用しているが、トルソや型紙原型も、ユーザの希望に応じて変更可能な設計になっている。また、入出力にペンタブレット付液晶ディスプレィを使うと、ペン１本で AZ の操作ができるため、コンピュータに不慣れな人にも使いやすい。設計後の型紙は、プリンターにも出力可能であり、大型プリンターがないユーザにも対応できる図 13 3D ドローイングの一例図 14 ダーツの挿入例よう、型紙を複数枚に分割して出力する機能も備えている（図 17 参照）。また、DXF 形式で出力でき図 15 断面表示例 BM では、トルソだけでなくボディスキャナで測定された様々な人間の体型データを利用できる予定である。各個人が自分の体型データを持つようになると、統計学を使った画一的で工業的なグレーディングではなく、各個人体型に合致したパターンメイキングさえ可能になる。これが Made to Measure である。 5. まとめ DressingSim による仮想試着と仮想設計について図 16 完成時の表示例るので、他のアパレル CAD に読み込みプロダクトパターンを作成することができる。縫い代設定や縫製指示、裏地、芯地のような副資材の設計、消費者の体型をカバーする全てのサイズへのグレーディング(grading)などが主な内容になる。この後、効率的な生産を行うために、原反からパーツを切り出すためのマーキングを施した後、アパレル CAM に述べた。パノラマ動画像と 3D モデルによるファッションのコンポジット表現やパノラマ動画像同士の合成による仮想試着、及び、DressingSim AZ による仮想設計について述べた。 6. 今後の予定仮想試着については、今後、３台程度の複数カメラによる多視点画像を撮影し、3D モデルの縦軸方向の回転操作を実現していきたい。これには、各カメラ間の画像を滑らかに補間する必要がある。ま送り生産に移れる。た、回転台で人物を撮影した場合には、全周画像が AZ は前述したように、学校教材用途を目的とし得られるため、人体計測にも応用できる可能性がたものであり、アパレル CAD の機能は省略してあるある。人体計測に応用するためには、被写体が 30 が、AZ の後継の BM には、アパレル CAD 機能が追加秒間回転中に完全な静止姿勢を保つことは不可能される。また、身頃編集だけでなく、襟、袖、ボトなので、被写体の動き補正を施す必要がある。撮影ムなど、衣服設計に必要な機能が一式装備される後の処理は複雑になるが、被写体の周囲に多数の予定である。カメラを配置するのに比較して、装置が小型化でき低コスト化可能な利点があるため、興味深いところである。また、仮想設計については、ボディスキャナと連動した個人体型に基づいたパターンメイキングシステムに改良していきたい。製品フ口ー身全サンプル作成工程をサポート頃エリソファッションルネッサンス教育用途ソデ回りみごろデボタン位置/ポケット統合プロ用途システム化 2001/9 図 18 出力例図 11 ロードマップ 2002/4 2002/8 2003 このような仮想試着や仮想設計がシステム化されていくと図 12 に示すように、「測る」、「作る」、 Body Scan う。筆者らは、このパラダイムをファッションル測るネッサンスと呼び、今後の開発指標とし、今後も ,第六回パターン計測シンポジウム論文集 ,2001. ひとは見かけによるのです。 , 銀 [12]島崎、佐々木編 , 衣服学 , 朝倉書店 ,2000. [13]文化女子大学被服構成学研究編, 被服構成学理論編 , 文化出版局 ,2000. デジタルファッションショー DFR 見る CAD/CAM HAOREBA 遊ぶ Real Time Simulation 物流 ŽQ•l•¶Œ£ [1]CG で布を表現する ,pp69‑87,18,2000,CGWorld. [2]坂口:クロスシミュレータ DressingSim の研究開発 ,pp56‑57,1,2000, 日経 CG. [3]http://www.mvm.com/ [4]http://www.sanyo.co.jp/R̲and̲D/3Dm/index.html [5]http://www.minolta‑rio.com/vivid/ [6]渡辺弥寿夫美濃導彦坂口嘉之:自分に合った衣服をオーダーする―仮想服飾オーダーメイドシステム―, 電子情報通信学会誌 ,pp.404‑411,1999 April. [7]坂口嘉之:"布の力学特性を用いた衣服形状の動的計算方法 ," 京都大学博士論文(1996). [8]Koji Imao,”A study on Vitrual Try-on System Based on Dress simulation”, doctor thesis of kyoto univ. (2001). [9]竹村伸太郎 ,坂口嘉之,丹田佳子,田中弘美:パノラマ画像と三次元衣服付き人体モデルの合成,D-12-61,電子情報通信学会春季全国大会,2000. [10]坂口、竹村、今尾 , パノラマ動顔画像と 3D モ [11]池田ゆう , 河出版 ,2000. 作る DRESSTA 開発を続けていく予定である。デルによるファッションのコンポジット表現？ LookStailor DressingSim AZ 「見る」、「遊ぶ」の階層からなる新しいファッションビジネススタイルが実現していこことであろ WEB 個人情報製品利用者図12 ファッションルネッサンス構想 WEB ファッション情報