- 學位論文
發展設計用3D數位人體模型
The Development of Real 3D Human Digital Model for Design
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摘要
本研究目的是要使用既有的3D人體計測資料庫來發展3D數位人體模型，並以5種身高和3種BMI分別建立男女各15個不同體型的動畫模型。這個人體計測資料庫稱為3D Human Body Bank，裡面記錄的人體計測資料是使用3D人體掃描儀取得的真實人體表面。我們會先為一個中等體型男性和女性植入骨架，做為標的原型，而整個骨架建立的程序包括設計骨架、指定座標系統以及建立骨架系統與表面資料間的連動關係。在完成標的原型的建構之後，會更進一步地使用真實人體的表面資料，來驗證標的原型的正確性和精確性並加以調整骨架模型，待驗證完成後再以類似的步驟套用至其他14個體型的動畫模型中。 在這個骨架系統中包含了29個迴轉中心和7個終端點，並以多連桿的方式定義35個細桿以及11個剛體，使用的座標系統為球座標系統，有(L, ψ, θ, α) 4種自由度，整個資料結構起始於骨盆關節，並規劃了5個路徑，例如軀幹、2個上肢和2個下肢。並且為表面點指定相關迴轉中心的函數以建立表面資料與骨段間的連動關係。 數位人模建立之後，將其變換姿勢與其於八種不同姿式的3D人體掃描資料作疊合比較。比較結果顯示，所有人模中之最大疊合誤差範圍為 25.2 mm至 37.7 mm，平均疊合誤差範圍為 4.32 mm至 10.82 mm，於產品與工作場所設計應用而言，為相當精確而可接受的。未來，此系列的動態人模可用以模擬多種的工作姿勢作為工作場所設計應用。
參考文獻
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