Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu công cụ EinScan H2 quét 3D cơ thể người tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

Nghiên cứu ứng dụng công cụ EinScan H2 quét 3D cơ thể người nhằm xác định thông số kích thước và hỗ trợ thiết kế sản phẩm may mặc trên phần mềm Optitex.

• Tác giả: Nguyễn Kim Thoa
• Người hướng dẫn: ThS. Tạ Vũ Thục Oanh
• Trường học: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ may
• Đề tài: Nghiên cứu công cụ EinScan H2 quét 3D cơ thể người - Ứng dụng xác định thông số kích thước và thiết kế sản phẩm
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan nghiên cứu quét 3D cơ thể người bằng EinScan H2

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ quét 3D tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đánh dấu bước tiến chuyển đổi số trong ngành may. Thiết bị EinScan H2 tích hợp nguồn sáng kép gồm đèn LED trắng và tia hồng ngoại VCSEL. Thiết kế cầm tay mang lại sự linh hoạt tối đa khi thu nhận dữ liệu cơ thể thực tế. Hệ thống cho phép thu thập hàng triệu điểm tọa độ không gian trong thời gian ngắn. Tốc độ quét đạt tới 1.200.000 điểm mỗi giây. Dữ liệu lưới bề mặt tái tạo chân thực vóc dáng người mẫu. Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là xây dựng quy trình chuẩn hóa từ khâu số hóa đến tạo rập trang phục. Thiết bị giúp loại bỏ các hạn chế của kỹ thuật đo thủ công truyền thống. Dữ liệu đám mây điểm xuất sang định dạng chuyên dụng tương thích hoàn hảo với phần mềm thiết kế thời trang Optitex. Kết quả nghiên cứu tạo nền tảng vững chắc cho việc phát triển thời trang cá nhân hóa. Công nghệ mới rút ngắn chu kỳ sản xuất và nâng cao độ chính xác kỹ thuật rập.

1.1. Bối cảnh nghiên cứu số hóa thời trang tại UTE

Khoa Thời trang và Du lịch thuộc Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM luôn tiên phong ứng dụng công nghệ hiện đại. Đề tài tốt nghiệp ngành Công nghệ May tập trung khai thác thiết bị EinScan H2. Đề tài giải quyết bài toán hiện đại hóa khâu thu thập thông số nhân trắc học. Ngành may mặc truyền thống phụ thuộc lớn vào kỹ năng đo thủ công. Kỹ thuật viên dễ gặp sai số do tư thế đứng hoặc độ căng dây đo. Nghiên cứu đem lại góc nhìn thực nghiệm khoa học. Sinh viên áp dụng công nghệ số để xây dựng cơ sở dữ liệu vóc dáng chính xác. Đây là bước đệm cần thiết để công nghệ may Việt Nam hòa nhịp cùng xu hướng thời trang kỹ thuật số toàn cầu.

1.2. Đặc tính kỹ thuật vượt trội của máy quét EinScan H2

Máy quét EinScan H2 sở hữu công nghệ nguồn sáng lai đột phá. Ánh sáng hồng ngoại vô hình bảo vệ mắt khi quét gương mặt. Nguồn sáng LED hỗ trợ thu nhận vân bề mặt với màu sắc trung thực. Camera màu tích hợp độ phân giải cao ghi lại chi tiết sống động. Thiết bị vận hành ổn định trong nhiều điều kiện ánh sáng môi trường khác nhau. Khung hình quét rộng giúp thao tác trơn tru dọc cơ thể người mẫu. Trọng lượng máy nhẹ, chỉ khoảng 731 gram, giúp kỹ thuật viên thao tác lâu mà không mỏi tay. Thuật toán tái tạo thông minh tự động bù đắp chuyển động hô hấp nhẹ của người mẫu. Tốc độ thu nhận nhanh đảm bảo dữ liệu lưới không bị biến dạng hình học.

II. Phân tích hạn chế đo thủ công so với quét 3D EinScan H2

Kỹ thuật lấy số đo cơ thể bằng thước dây truyền thống tồn tại nhiều nhược điểm cố hữu. Thao tác thủ công đòi hỏi người đo tiếp xúc trực tiếp lên cơ thể khách hàng. Việc này dễ gây cảm giác thiếu thoải mái và giảm tính riêng tư. Tay nghề của thợ may quyết định trực tiếp độ chính xác của số đo. Độ căng của dây đo thường không đồng đều giữa các lần thao tác. Người mẫu đứng lâu dễ thay đổi tư thế tự nhiên do mỏi mệt. Các sai lệch nhỏ cộng dồn tạo ra sai số rập đáng kể khi may đầm ôm sát. Hơn nữa, thước dây chỉ cung cấp kích thước một chiều như chiều dài hoặc chu vi. Phương pháp thủ công hoàn toàn bỏ qua độ cong phức tạp và hình thái học của vóc dáng. Thợ may không thể lưu trữ mô hình không gian ba chiều của khách hàng để tái sử dụng. Việc sửa mẫu rập vật lý tiêu tốn nhiều thời gian và chi phí nguyên phụ liệu. Quá trình may thử nghiệm lặp lại nhiều lần gây lãng phí nguồn lực sản xuất. Việc ứng dụng máy quét EinScan H2 giải quyết triệt để rào cản đo đạc cơ học này.

2.1. Rủi ro sai số từ phương pháp đo thủ công truyền thống

Thước dây truyền thống ghi nhận số đo dựa trên lực kéo chủ quan của người thực hiện. Nếu kéo quá căng, kích thước vòng ngực hoặc vòng eo bị thu nhỏ đáng kể. Ngược lại, dây đo lỏng lẻo làm tăng kích thước thành phẩm ngoài ý muốn. Vị trí đặt thước dễ bị lệch khỏi các mốc giải phẫu chuẩn như mỏm cùng vai hay hõm cổ. Thao tác đo thủ công tốn từ mười lăm đến hai mươi phút cho một bộ thông số hoàn chỉnh. Người mẫu khó duy trì tư thế bất động tuyệt đối trong thời gian dài như vậy. Nhịp thở và sự thay đổi góc vai tác động xấu đến độ ổn định của số đo. Kết quả khảo sát cho thấy độ lệch giữa các lần đo thủ công thường dao động từ một đến hai centimet.

2.2. Khó khăn khi thiết kế trang phục ôm sát cơ thể

Thiết kế các dòng sản phẩm như đầm ôm body đòi hỏi độ chính xác hình học khắt khe. Trang phục bó sát tôn vinh đường cong cơ thể nên mọi điểm gồ ghề đều dễ nhận biết. Bảng số đo dạng phẳng hai chiều không thể phản ánh chính xác độ cong thắt lưng hay hõm lưng. Kỹ thuật viên tạo rập truyền thống thường phải ước lượng độ dư vải bằng kinh nghiệm cảm quan. Sự phỏng đoán này dẫn đến hiện tượng vải bị nhăn nhúm hoặc căng tức tại ngực và mông. Quá trình may mẫu thật đòi hỏi chỉnh sửa trực tiếp trên cơ thể người mẫu nhiều lần. Việc này tiêu tốn nhiều thời gian và gây mệt mỏi cho cả thợ may lẫn khách hàng.

III. Phương pháp quét 3D bằng EinScan H2 và xử lý rập Optitex

Quy trình nghiên cứu tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM tích hợp máy quét EinScan H2 cùng phần mềm Optitex V24. Trước khi quét, người mẫu mặc trang phục chuyên dụng ôm sát để lộ rõ đường nét hình thể. Kỹ thuật viên đánh dấu các mốc nhân trắc giải phẫu quan trọng như gốc cổ, mỏm vai và đường ngang eo. Thiết bị EinScan H2 di chuyển linh hoạt quanh cơ thể người mẫu theo quỹ đạo từ trên xuống dưới. Quá trình quét toàn thân diễn ra nhanh chóng trong vòng chưa đầy hai phút. Máy thu thập dữ liệu đám mây điểm dày đặc với độ phân giải cao và màu sắc chân thực. Dữ liệu quét thô được xử lý qua phần mềm EinScan để làm sạch nhiễu và vá các lỗ hổng lưới. File mô hình 3D hoàn chỉnh được nhập trực tiếp vào hệ thống Optitex V24. Kỹ thuật viên trích xuất tự động hàng loạt thông số kích thước nhân trắc học chính xác. Dựa trên dữ liệu hình thể số, kỹ thuật viên tiến hành dựng rập 2D và mô phỏng 3D trên ma-nơ-canh ảo. Công cụ Fit mẫu giúp kiểm tra áp lực vải và phân tích độ rũ trước khi tiến hành cắt may thực tế.

3.1. Thiết lập quy trình quét mẫu cơ thể bằng EinScan H2

Quy trình vận hành máy quét đòi hỏi chuẩn bị kỹ lưỡng về không gian và tư thế. Không gian quét cần nguồn sáng ổn định và không có vật cản xung quanh. Người mẫu đứng thẳng tự nhiên, hai chân mở rộng bằng vai và hai tay hơi dang nhẹ. Kỹ thuật viên khởi động chế độ Body Scan trên phần mềm điều khiển EinScan. Khoảng cách quét tối ưu từ máy đến cơ thể duy trì ổn định khoảng 50 centimet. Thiết bị di chuyển nhịp nhàng quanh cơ thể để ghi lại từng vùng giải phẫu. Phần mềm tự động căn chỉnh và ghép nối các khung hình quét theo thời gian thực. Sau khi hoàn tất, hệ thống tự động loại bỏ dữ liệu thừa và tạo lưới đa giác kín.

3.2. Ứng dụng phần mềm Optitex V24 dựng rập và fit mẫu 3D

Mô hình quét 3D được chuyển đổi thành avatar số hóa có kích thước chính xác trong Optitex V24. Kỹ thuật viên sử dụng công cụ đo ảo để xác định số đo vòng ngực, vòng eo và vòng mông. Hệ thống rập 2D được thiết kế trực tiếp trên phần mềm theo thông số trích xuất. Rập sau đó được may ghép ảo lên avatar 3D để kiểm tra độ vừa vặn. Tính năng Fabric Management mô phỏng các thông số vật lý của vải như độ co giãn và độ rũ. Bản đồ áp lực hiển thị bằng màu sắc trực quan giúp phát hiện các vị trí căng kích hoặc chùng vải. Kỹ thuật viên dễ dàng hiệu chỉnh đường may trên rập 2D trước khi cắt vải mẫu.

IV. Kết luận và ứng dụng quét 3D EinScan H2 trong may mặc

Đồ án nghiên cứu tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM khẳng định tính khả thi vượt trội của công nghệ quét 3D. Việc may mẫu thử nghiệm đầm ôm body chứng minh độ tương thích hoàn hảo giữa mẫu ảo và sản phẩm thực tế. Sản phẩm may thật ôm sát đường cong tự nhiên mà không xuất hiện nếp nhăn dư thừa. Thông số hình học từ máy EinScan H2 giúp giảm thiểu đáng kể số lần may mẫu thử. Thời gian hoàn thiện sản phẩm thời trang cá nhân hóa rút ngắn hơn sáu mươi phần trăm. Giải pháp số hóa mở ra tiềm năng ứng dụng sâu rộng trong ngành may công nghiệp và thời trang cao cấp. Doanh nghiệp dễ dàng xây dựng ngân hàng dữ liệu hình thể số của người tiêu dùng Việt Nam. Công nghệ này thúc đẩy mô hình may đo theo yêu cầu từ xa trên nền tảng thương mại điện tử. Người tiêu dùng có thể thử đồ ảo với độ tin cậy tuyệt đối trước khi quyết định đặt may. Quy trình này giảm thiểu rủi ro hoàn hàng và tiết kiệm tối đa chi phí nguyên vật liệu. Sự kết hợp giữa EinScan H2 và Optitex mở đường cho ngành may mặc thông minh.

4.1. Đánh giá tính khả thi qua may mẫu đầm ôm body

Mẫu đầm ôm body là sản phẩm thử nghiệm mang tính thử thách cao về độ chính xác rập. Nhóm nghiên cứu tiến hành may mẫu thật từ bộ rập xuất từ Optitex V24. Khi đối chiếu với người mẫu, đầm ôm khít các đường lượn cơ thể mà không tạo áp lực quá mức. Vùng nách và cổ áo phẳng phiu, các đường xẻ tà cân đối chính xác theo thiết kế. Không cần qua bất kỳ công đoạn bấm sửa mẫu thủ công nào trên người mẫu. Kết quả này chứng minh dữ liệu quét 3D từ EinScan H2 phản ánh trung thực hình thể thực tế. Phương pháp mang lại độ tin cậy vượt bậc so với công nghệ đo cắt truyền thống.

4.2. Định hướng ứng dụng công nghiệp và thời trang số

Công nghệ quét 3D mở ra bước ngoặt mới cho chuỗi cung ứng may mặc hiện đại. Các thương hiệu thời trang có thể triển khai giải pháp may đo từ xa cho khách hàng ở bất kỳ đâu. Khách hàng chỉ cần quét hình thể một lần để lưu trữ hồ sơ kích thước cá nhân. Hồ sơ này phục vụ việc mua sắm trang phục vừa vặn trọn đời. Doanh nghiệp sản xuất giảm thiểu chi phí may mẫu vật lý và nguyên phụ liệu tồn kho. Phòng thiết kế dễ dàng ứng dụng công nghệ thực tế ảo để trình diễn bộ sưu tập mới. Mô hình sản xuất xanh không rác thải vải mẫu dần trở thành hiện thực nhờ công nghệ số hóa tiên tiến.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan về đề tài − Chương 2 : Cơ sở lý luận − Chương 3: Kết quả nghiên cứu − Chương 4: Đề nghị - Kết luận 1. Đối tượng nghiên cứu − Công cụ EinScan H2 và dữ liệu quét − Thông số kích thước trên người mẫu nữ và mẫu đầm body − Bảng dữ liệu thông số kích thước người nữ giới hạn từ 18-22 tuổi. Phương pháp nghiên cứu − Phương pháp tham khảo tài liệu về phần mềm thiết kế Optitex, công thức thiết kế sản phẩm, cách sử dụng máy quét EinScan H2 quét cơ thể người. − Phương pháp quan sát tại công ty nhằm mục đích phục vụ đề tài.

− Phương pháp thực nghiệm đối sánh kết quả và có sản phẩm thực tế. SVTH: Nguyễn Kim Thoa – Trịnh Thị Như Huyền Ngành Công nghệ May – Khóa 2021 Đồ án tốt nghiệp -7- Chương 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN 2. TỔNG QUAN VỀ XÁC ĐỊNH THỐNG SỐ KÍCH THƯỚC CƠ THỂ NGƯỜI 2. Khái niệm về kích thước cơ thể người Hình dáng của mỗi cá thể là riêng biệt, do cấu tạo của bộ khung xương, lớp mô cơ, lớp mỡ dưới da tạo nên.

Những khác biệt này trở thành động lực thúc đẩy các nghiên cứu khoa học nhằm khám phá và đưa ra lời giải thích hợp lý cho các đặc điểm, hình dáng cơ thể bằng cách thực hiện các thí nghiệm ở tầm vi mô, vĩ mô, giải phẩu cơ thể, v.v dựa trên cơ sở khoa học. Sự đa dạng về hình dáng cơ thể được thể hiện rõ nhất thông qua sự thay đổi về chiều dài và chiều ngang. Theo TCVN 5781:2009 được đưa ra bởi Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 38 do Vật liệu dệt biên soạn thì kích thước cơ thể người là những con số được đưa ra bằng cách xác định chính xác các mốc đo để đo các thông số trên cơ thể người. Việc đo kích thước cơ thể người dùng để xác định hình dạng cơ thể người trong ứng dụng các lĩnh vực như thiết kế trang phục, y tế, khoa học,v.v là nguồn thông tin quan trọng trong việc thúc đẩy sự tiến bộ cho ngành công nghiệp may mặc nói riêng và các ngành nghề khoa học nói chung.

Cở sở xác định thông số kích thước cơ thể người Nhân trắc học là cơ sở xác định thông số kích thước cơ thể người từ đó đưa ra các số đo phù hợp nhằm phục vụ các công tác như thiết kế, phân tích sự khác biệt về hình thể giữa các nhóm dân cư, tộc người, v. Sơ lược về nhân trắc học Nhân trắc học là khoa học về phương pháp đo trên cơ thể người và sử dụng công thức toán học nhằm phân tích đưa ra những kết quả đo trực quan. Mục đích là tìm hiểu các quy luật về sự phát triển hình thái của con người, cùng lúc đó vận dụng các quy luật đó vào việc giải quyết những yêu cầu của các lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, sản xuất và đời sống. Từ dữ liệu giáo trình “Hệ thống cỡ số trang phục” giúp ta có cái nhìn rõ hơn về hai phương pháp nghiên cứu nhân trắc học: − Phương pháp nghiên cứu dọc: là phương pháp được thực hiện trên một số mẫu có chọn lọc nằm trong cùng một độ tuổi và theo dõi các đặc điểm nghiên cứu trong thời gian dài.

Phương pháp này cho phép đánh giá tốc độ tăng trưởng trong quá trình lớn lên và phát triển. SVTH: Nguyễn Kim Thoa – Trịnh Thị Như Huyền Ngành Công nghệ May – Khóa 2021 Đồ án tốt nghiệp -8- − Phương pháp nghiên cứu ngang: là phương pháp được thực hiện trên nhiều đối tượng khác nhau nằm trong cùng một độ tuổi trong một thời gian nhất định.