人体三维扫描仪
3d shape面部扫描仪原理
3d shape面部扫描仪原理3D面部扫描仪原理引言：随着科技的不断发展，3D面部扫描技术在医疗、娱乐、设计等领域得到广泛应用。
而3D面部扫描仪作为其中重要的设备之一，其原理的了解对于正确使用和理解其功能至关重要。
本文将介绍3D面部扫描仪的原理以及其工作流程。
一、3D面部扫描仪简介3D面部扫描仪是一种用于获取人脸三维形状信息的设备。
其通过非接触式的方式，利用光学或激光技术对人脸进行扫描，从而生成相应的三维模型。
这种扫描仪通常由多个传感器组成，用于捕捉人脸的形状、纹理和颜色等信息。
二、3D面部扫描仪原理1. 光学扫描原理光学扫描是3D面部扫描仪中常用的一种原理。
该原理利用一个或多个相机来捕捉人脸的图像，并根据这些图像计算出人脸的三维形状信息。
具体过程如下：（1）人脸图像采集：通过相机对人脸进行连续拍摄，获取不同角度和姿态下的人脸图像。
（2）特征点提取：对每张图像进行特征点提取，如眼睛、鼻子、嘴巴等关键点。
（3）三维重建：根据特征点的位置和相机参数，计算出人脸的三维形状信息。
2. 激光扫描原理激光扫描是另一种常见的3D面部扫描仪原理。
它利用激光器发射一束激光光束，通过测量激光光束在人脸上的反射情况，来获取人脸的三维形状信息。
具体过程如下：（1）激光照射：激光器将激光束照射在人脸上，形成一个或多个光斑。
（2）光斑捕捉：利用摄像机或传感器对光斑进行连续捕捉，记录下光斑在不同角度下的位置信息。
（3）三维重建：根据光斑的位置信息和激光器的参数，计算出人脸的三维形状信息。
三、3D面部扫描仪的工作流程3D面部扫描仪的工作流程通常包括以下几个步骤：1. 准备工作：确定扫描区域，清理人脸表面的杂质，使得扫描结果更加准确。
2. 扫描操作：将3D面部扫描仪对准扫描区域，启动扫描仪进行扫描。
根据具体原理，可能需要人脸在扫描过程中保持静止或做出特定的动作。
3. 数据处理：扫描仪将捕捉到的数据传输到计算机，通过相应的软件进行数据处理和重建。
3D人体全身三维扫描仪技术
产品参数型号Foot 3D Scanner-精迪人体激光三维扫描仪工作系统BODY 3D Scanner V5.0扫描方式激光线扫描相机四个132万CCD相机镜头1024X1280象素进口工业镜头电机进口400W伺服驱动电机运动导轨安昂台湾轻预载上银高精密导轨控制器雷赛智能控制卡丝杆双丝杆研磨级进口丝杆（1605）工作范围高2000mm ×直径 500MM （可订制）扫描精度0.02MM扫描速度8秒外型尺寸3600 × 3600 × 2000 mm整机重量100 kg软件接口ASC, STL, VRML, 等操作系统Windows2000/XP/Vista/win7/32/64电脑配置i3处理器 1G内存显立显卡电脑配备PCI插槽三档调速电动旋转盘三个档的旋转速度，600×100MM设备功能用途：可扫描人体、等相关的物品。
对人体安全属于多目全自动激光三维扫描。
每次采集时间小于10秒；全自动扫描拼接，无需贴标记点及喷显像剂，黑色或柔软物体等也可扫描;点云数据整体精度在0.05以下，细节纹路清晰，具备完整的软件界面系统，包括三维扫描/点云单一颜色显示/着色显示/真实纹理显示，放大缩小显示，点云删除等。
三档调速电动旋转盘插电可360度旋转扫描人体等相关物品点云格式为ASC，IGS自动建立成STL三角面，三维人体扫描技术可以9秒钟获得人体上所有数据，根据参数制造出最合适讲究的衣服，应用到量体裁衣，个性化服装定制，人体数据库建立，三维试衣等不同的领域，结合CAD CAM系统实现在人体测量，服装设计，制版.生产的一体化。
另外产品可以应用医学行业，可以快速完成患者身体部位的相关准确的参数，通过对原始数据的计算，医生和患者可以些原始数据上进行设计多种手术方案，也可以用原始数据与设计数据进行比对，使手术达到预见想要达到的术后效果.。
除了以上行业应用外，产品能应用在多个领域如：电脑动画和特效，游戏业，医学成像和人体研究，人体测量、辅助性检测，三维逆向工程，人体数据库建立等等。
三维扫描仪人体点云数据建模探讨
（3）过胸高点的横截面与人体模型交线就是胸围线。
胸围提取过程
人台线架
定义：三角片人体模型向人台曲面模型转换的中间物，定义模 型的框架信息。 准则：（1）人台线架要包括相关人体的特征尺寸信息。
（2）为了便于人台线架网格的填充，线架的每个网格
必须由4条或者3条首尾相连的B样条曲线构成。 （3）构成人台线架的各段B样条曲线要保证其光顺性。
曲面填充和拼接
具体方法：以能量模型为优化目标函数，以4条边界B样条曲线作为约
束条件。能量曲面的U、V方向的幂次和节点矢量等同于相应方向边界
B样条曲线的幂次和节点矢量，曲面边界控制顶点与相应边界B样条曲 线的控制顶点重合。根据上述约束条件，求解一个线性等式约束的二 次规划，可以得到能量极小曲面。
分片显示
二维服装样板
优点 运算 速度 快 缺点 模型 真实 感较 差
人台建模计算流程图
基于线架的三维服装人台曲面建模
方法如下：
1）通过三维人体扫描仪的扫描采样等方法得到人体表面的三维点云数 据，然后在计算机中重构三角片人体模型。 2）根据三角片模型信息确定人体基准面，并相应提取构造人台线架 所需的人体特征尺寸。 3）用 N 张平面与三角片人体模型求交得到 N 个点串数据，对点串 数据进行排序、分割、光顺，之后拟合各点串为 B 样条曲线，调整构成 线架的各样条曲线的端点切矢，在此基础上建立人台线架。 4）用 B 样条曲面填充人台线架网格，并拼接相邻的曲面片。
三维扫描仪人体点云数据建模探讨
便携式人体扫描硬件设备简图
便携式人体扫描模拟
摄 像 机 激光
摄 像 机 激光
该扫描仪的主要技术参数和特点如下：
⑴ 扫描仪由扫描人体到获得人体表面坐标数据及人体尺寸整个过程约为 两分钟。 ⑵ 数据精度约为2mm~2cm，由于人体外形比较复杂，各个部分的数据精 度也不一样。
3D CaMega 便携式人脸三维扫描仪(CP-300)_图文
便携式人脸光学三维扫描仪公司简介北京博维恒信科技发展有限公司创立于2003年,位于北京市中关村高科技产业园区,是北京市科委认定的高新技术企业。
北京博维恒信一直专注于3D CaMega光学三维扫描数字化技术产品的研发、生产、销售及服务,是国内知名的光学三维扫描数字化领域的领导者。
北京博维恒信秉承“格物致知,止于至善,科技创新,追求卓越”的科学理念,创新研究国际领先的光学三维数字化核心技术,已获得多项先进实用的自主知识产权。
为了满足市场广泛且日益增长的三维数字化应用需求,北京博维恒信运用其独有的技术创新能力和对市场需求的洞察力,研发形成了丰富的以光学三维扫描数字化为技术核心的3D CaMega光学三维扫描系统产品体系;产品功能覆盖从物件扫描到人体扫描,从三维形面扫描到三维形面色彩扫描;从静态扫描到动态扫描;从微小视场精细扫描到中大形面扫描,从便携通用扫描到专用自动扫描。
3D CaMega光学三维扫描系统产品体系:流动式光学三维扫描仪便携式光学三维扫描仪搭载式光学三维扫描仪复合式三座标测量机精密多轴数控扫描系统飞机叶片精密测量系统牙模光学三维扫描系统鞋楦光学三维扫描系统人体光学三维扫描系统人脸光学三维扫描系统头型光学三维扫描系统脚型光学三维扫描系统北京博维恒信已将3D CaMega光学三维扫描系统广泛应用于教育,科研,航空航天,医疗,汽车,模具,影视动漫,服装,制鞋,文物保护等行业;为行业市场提供三维扫描,逆向工程,工业(产品设计,三维数字化检测,人机工程,量体裁衣,网上试衣,量脚制鞋,网上选鞋,文物数字保存,网上三维展示等专业的技术支持及服务;从而在三维扫描行业建立了良好的品牌形象。
北京博维恒信的使命是向社会提供和推广先进实用的光学三维扫描数字化产品及服务,促进教育科技事业的发展,促进相关产业的进步升级,丰富人们的数字化娱乐及生活。
公司印迹:■2003年,北京博维恒信科技发展有限公司创立;■2004年,第一台3D CaMega 光学三维扫描系统通过北京大学口腔医院验收并获好评; ■2005年,获“中关村优秀留学人员企业”称号; ■2006年,获“国家科技部中小企业创新基金”支持; ■2007年,为中国航天员训练中心提供人体三维测量系统;■2008年,取得ISO9001质量体系认证,全面实施3D CaMega 系统产品品质保障体系; ■2009年,3D CaMega 飞机叶片精密测量系统通过军方单位使用验收并获好评。
revopoint mini-三维扫描仪-用户手册说明书
MINI三维扫描仪用户手册2022.6⚠本产品工作环境为0℃至40℃，根据电子元器件适用温度等级划分，不满足需要更高适应条件的军工级（-55℃至125℃）要求。
请在满足使用场景的环境下合理使用该产品。
目录产品概况 (3)产品介绍 (3)产品规格 (4)装箱清单 (5)硬件连接 (6)电脑连接 (6)手机无线连接方式 (6)指示灯状态 (7)软件安装 (7)系统要求 (7)软件安装 (7)Revo Scan- 用户界面介绍 (8)1. 主面板 (8)2. 新建扫描 (9)3. 扫描界面 (9)4. 模型列表 (11)Revo Scan – 扫描流程 (12)确认设备已连接 (13)点击“新建扫描” 选择扫描精度、模式和纹理贴图 (13)确认扫描距离为“最佳” (13)调节RGB相机和深度相机的亮度 (14)开始或暂停扫描 (15)完成/重新扫描 (16)构网 (18)贴图 (19)导出 (19)扫描技巧 (21)跟踪丢失 (21)点云较少 (21)检测到平面 (22)回退/恢复 (22)继续扫描 (23)批量操作 (24)快捷键 (25)帮助中心 (27)联系我们 (27)此说明书最终解释权归革点科技所有2产品概况产品介绍Revopoint MINI 是一款高精度蓝光三维扫描仪，机身小，性能好，单帧重复精度达到0.02mm，点距可达0.05mm，能够清晰呈现物体细节，媲美专业扫描仪。
MINI 的扫描速度达10帧/秒，加上优异的算法，无论是在电脑还是在手机上都能流畅扫描。
在牙模扫描、珠宝设计、逆向工程、工业检测、手办和微缩模型制作等建模精度要求较高的领域，MINI可为三维建模节省80%的时间与成本，深受设计师、工程师、创客、医疗和科研工作者们的喜爱。
3此说明书最终解释权归革点科技所有产品规格产品名称3D 扫描仪产品型号MINI采用技术双目蓝光单帧重复精度*0.02 mm单帧精度0.05 mm单帧扫描范围118 x 64 (mm)工作距离100 ~ 200 (mm)最小扫描尺寸10×10×10 (mm)帧率/扫描速度10 fps点距0.05 mm光源一级蓝光拼接模式特征拼接，标记点拼接是否有开关按钮有可输出格式PLY, OBJ, STL是否支持彩色扫描支持特殊物体扫描注意事项扫描透明物体，高反物体时，请使用扫描用显影剂或其他粉状物。
三维扫描仪的使用方法
三维扫描仪的使用方法
三维扫描仪的使用步骤如下：
1、按下按钮，对准扫描对象并按下按钮，扫描过程就会立即开始。
操作非常简便。
如果在扫描过程中出现错误，会有音频和视频程序引导您完成整个操作过程，并确保您的扫描过程*正确。
2、移动扫描仪，绕着扫描对象移动扫描仪。
实时的表面对齐将使您很好地了解已扫描了哪些部分，还有哪些没有扫描。
如果您在某一个区域中无法获取扫描图像，请不要着急，您可以稍后返回去再扫描。
3、扫描对象，请根据需要尽可能多地扫描捕获完整的对象。
如果您需要旋转扫描对象以获取各个角度的扫描图像，请先完整地扫描一侧，然后关闭扫描仪，将扫描对象转至另一侧再对其进行扫描。
将所有扫描对象对齐在一起后可以得到完整的模型。
如果某些位置缺失，可以对此部分重新扫描一次。
通过算法，可以将多个扫描图像对齐在一起。
您还可以将您的模型建立在一个坐标系中。
4、将扫描图像融合成一个3D模型。
将所有的扫描图像融合在一起，将会得到一个单一三角网格。
我们的融合计算法将会很快地完成这个过程。
5、对扫描物体表面进行光顺和优化处理，您可以优化网格，填补孔洞并进行表面光滑处理。
有多种工具供您选用。
6、纹理组织处理，轻敲一下鼠标键就可以自动地将纹理应用到您的扫描对象上。
通过相应算法由此您可以获取的纹理效果。
然后
输出扫描结果。
三维身体扫描仪应用潜力的比较
今 日的 莫 尔 条 纹 法 。使 用 一 个 光 源 和 照 相 机 产 生 的 两 个 小 型 独 立 光 栅 ， 们 可 以测 定 单 点 的 身 体 他
轮廓 等高线 。 这些 系统都 只能 同时测 量 身体 的一 个 侧 面 。
直 至 １８ ９ ５年 ， ｇ ａｔ 造 出一 个 使 用 水 平 的 光 Ｍａｎｎ 制
装 业 急 切 地 研 究 它 对 于 服 装 设 计 和 大 规模 的 定 制 服 装 的 用 途 。 要 定 制 合 身 良好 的 服 装 ， 须 有 一 必 个 面 向每 个 消 费 者 的 全 面 、 确 的 测 量 装 置 。 为 正 了 正 确 的身 体 测 量 ， 要 有 一 般 的 销 售 员 所 不 具 需 备 的 基 本 知 识 和 专 门技 能 。 该 技 术 用 于 服 装 业 有 显 著 的 潜 力 。首 先 ， Ｄ ３ 身 体 扫 描 仪 只需 几 秒 钟 便 可 产 生 一 个 人 体 的无 数 线 性 和非 线 性 测 量 数 据 。 其 次 ， 些 测 量 数 据 比 这 传统 的身 体 测 量 更 精 确 ， 可 重 复 进 行。第 三 ， 并 ３ Ｄ身 体 扫 描仪 能 产 生 数 字 化 格 式 的 结 果 ， 个 数 这 字 化 格 式 的 结 果 能 自动 集 成 到 服 装 Ｃ ＡＤ系 统 中 。
ｏａ ｒｈａ ｒ ｙ ｉ ｕ ，Ｋ ｉ ｎ ｍｕ ｔ ，Ｌｕ和 Ｃ ｉ ｇ改 进 了 Ｍｅ ｄ ｓ ｈ ｈａ ｎ ａ・ Ｏ Ｓ ｏ ｎｏ Ｗ ，Ｊｈ ｓ ｎ和 Ａ ｌｎ １ ７ ｌ ９应 用 于 研 究 的 许 多 领 域 ， 服 但
２ ３ 身 体 扫 描 系 统 Ｄ
３ 身 体 扫 描 仪 使 用 各 类 光 学 的 光 源 获 得 身 Ｄ
三维人体扫描仪测量数据与手工测量数据关系研究
关 键 词 ： 器 测量 ；手 工 测 量 ；回 归分 析 ；曲 线 拟 合 ； 体 测 量 仪 人
中图分类号 ： Ｓ４ Ｔ９１
文献标 识码 ： Ａ
０ 引 言
人体数据是服装规格设计 、 结构制图及推板 的依据。至今， 传统的手工测量方法在服装业中一直 占据着 主导地位 ， 其优点是方法简便 、 直观 ， 可有意识地避免一些 由于人体动作引起 的误差 ， 不足是耗时费力 、 易引 起被测者不适等。而新兴的三维人体测量技术具有准确 、 快速的优势 ， 测量仪只需几秒钟便可产生稳定性较 高的大量测量数据 ， 能产生数字化格式的结果 ， 而且能 自动集成到服装 Ｃ Ｄ系统中 ２， Ａ ＿ 并具有较高的测量 Ｊ 精度和重复性 ， 可以适应服装生产的需要 。人体尺寸的 自动测量具有广 阔的发展前途 。由于 目前国内常 Ｊ 用的纸样制作方法都是建立在手工测量数据的基础之上 ， 因此， 有必要研究仪器测量数据与手工测量数据之
一
组数据 （ Ｙ， ＝０１ …， ， ， ｉ ，， ｍ）要求在函数类中找到一个函数关系 Ｙ＝Ｓ （ ）使残差平方和最小 ， ， 即
∑６ ＝∑ ［ （ｔ一 ｍｎ ５ 一 ｉ 。 ５ ） Ｙ ＝ ｉ∑［（ Ｙ ］ ） ］
以下以臀围两组数据关系式为例 ， 分析它们之间的关系 ， 其余部位方法与臀 围相 同。 ２ １ 数据显著性差异检验 ． 首先对数据进行正态分布检验 ， 目的是分析两组数据是否服从相同的分布 。Ｐ Ｐ概率 图能直观地探查样 本数据是否与某个概率分布的统计 图形相一致 ， 如果被检测的数据符合所指定的分布 ， 代表样本数据 的点簇
间的关 系 ， 直接根 据仪 器测量 数据 制作 样板 提供 依据 。 为
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上海数造3DLS_Body激光人体扫描仪
由上海数造研发的3DLS_Body人体扫描仪填补了我国相关产品的空白，图1是扫描仪照片，采用对人体无害的微功率（5毫瓦）安全级别的红色激光和四个高速工业CCD图像传感器。
由于一个激光扫描头只能扫描一个扇面范围内的数据，所以采用四个激光扫描头扫描全身（图2），当这四个头从头到脚扫描一遍后，人体的全身数据就能得到（图3）。
图 2 四个激光扫描头构成全身
人体扫描仪
性能指标：
1）扫描头数量：4
2）摄像头分辨率：640X480
3）测量方法：激光线扫描
4）扫描范围: 1000 mm x 800 mmx 2000 mm (高)
5）扫描精度：优于0.1%；
6）扫描点距:1~ 2.5mm 可设置
7）全身扫描点数：10~30万点
8）扫描速度:50~120mm/s 可调，典型值10秒。
9）设备尺寸：2000mmX2000mmX2500mm
10）可选配进口人体测量软件，含下列功能：
●可以自动量取不小于120余个人体重要尺寸
●标准姿势下全自动提取身体尺寸
●扫描数据可视化
●支持多重扫描，如站姿和坐姿
●全自动原始数据处理
●扫描三维可视化。
优点：
1） 全方位扫描, 死角少；
2） 激光同时环形高速扫描，扫描时不怕人体晃动；
3） 扫描速度快，整个扫描时间小于20秒；
4） 无须分块扫描，无须烦琐的数据拼接； 图3 模特扫描数据
人体尺寸全自动测量结果
人体全身三维扫描仪在服装工业中的应用
1）服装号型的修改与制定
服装号型是服装行业生产设计的重要依据和参考。
批量生产的服装的合体性差的关键原因在于目前所使用的号型系统不能够真确的反映目标客户人群的体型特征。
受测试工具、方法限制，多数数据以不能反映现代人群。
此项技术可灵活准确地对不同客体人群、地域、国家的人体进行测量，获得有效数据，建立客观、精确反映人体特征的人体数据库。
数据同方便易查便于管理和使用（比较、分析、应用）。
可以追踪、研究客体、客体群组的整体变化情况，建立"流动"的人体数据库。
为服装号型的修订、更新及人体体型的细分提供理论依据。
目前世界各国已认识到建立人体数据库的重要性，并相继展开这一方面的研究：
美国、荷兰和意大利正在进行一项叫做CAESAR（美国本土和欧洲人体测量）的联合调查。
法国纺织品与服装研究所花费100万欧元，对上万名不同年龄段的法国人进行调查研究，重新划定国人的服装规格；伦敦调查了10000名英国的男人、女人和孩子，发展尺码数据库，以提高服装的适合程度。
我国，广东赛博服装科研中心投入2400多万元人民币启动"中国三维人体数据库"项目。
成为国内规模最大、设备最先进（TC2）、专业技术水平最高的服装研究实体。
测量结果使原来的四个号型增加到七个，为未来服装生产的运作模式--大规模定制与个性定制，实现企业量身定制系统(MTM)打下坚实的基础。
此外，东华大学（TC2）、西安工程科技学院（TechMath）等院校相继建立起人体数据库的研究。
2）标准人台、人体模型的建立
服装用标准人台、人体模型是企业用于纸样设计、研究进行服装立体设计裁剪的重要工具之一。
"暖体假人"是用于测量、评价服装的隔热、透湿等舒适指标的重要工具；标准人体模型则专门用于服装压力、宽松量的研究。
设计师可以在人模上直接进行服装设计、样板的修改订。
德国TechMath的核心产品之一是数字人体模型"Ramsis"，这是一个有关节的人体模型，与CAD模型（特别是汽车行业）有接口，可直接用于虚拟产品设计和人体工学研究。
应用这一技术同样能建立特体模型开展对特殊体型的服装产品的研究（驼背、肥胖、以及人体在不同状态下的皮肤的拉伸变形等研究服装放松量等问题）。
3）服装三维设计
三维服装设计建立在人体测量获得的人台或人体模型基础之上，通过再现"实人"，在"真人"上进行交互式立体设计（在人模上用线勾勒出服装的外形和结构线），配合相应软件生成二维的服装样板片。
它也为原型板的建立和服装样板的系列化设计提供快捷、便利的研究方案。
4）服装电子商务
电子商务是新兴的商务模式，它以Internet为手段进行商务贸易。
网络的发展与普及为电子商务的发展提供了应用条件。
早在1998年2 月，美国服装业协会就宣称，该协会有数百家成员公司将在因特网上向全世界的用户制作最新款式的服装，提供最出色的服务。
这将使美国生产的服装和纺织品在国际市场上占有的份额大大提高。
实际上，许多美国服装公司正在推广"电脑试衣系统"，该系统内贮有数万种不同款式、花色和尺寸的服装，根据顾客输入的信息，电脑可在很短的时间内完成组合处理，为顾客设计最佳的服装款式，并让模特试穿。
如顾客不满意，可按键重新选择，直到满意为止。
在未来服装工业的中，非接触式三维人体测量技术础上建立服装电子商务的内容有：
量身定制（MTM）：量身定制系统是将产品重组以及生产过程重组转化为批量生产。
首先通过三维扫描系统获得的客户尺码信息，通过电子订单传输到生产的CAD系统，系统根据相应的尺码信息和客户对服装款式的要求（放松量、长度、宽度等方面的喜好信息，在样板库中找到相应的匹配的样板（德国 TechMath 公司Fitnet软件，此系统从获取数据到样衣衣片完成、输出缩短到8秒，右图是法国力克公司量身定制流程图），最终进行系统生产的快速反应方式。
按照客户具体要求量身定制，做到量体裁衣，是服装真正做到合体舒适；对于群体客户职业装或者制服的制定，需要寻找与之相应的合身的尺码组合。
整个操作过程，从获取数据到成衣的完成只需2~3天的时间，大大缩短了定制生产时间，提高了企业的生产速度。
在此方面，国外某些公司做的已相当成熟，如英国的BairdMenswear西服公司，销售到国内、国际市场的西服有80%是通过量体定制系统完成的，且服装系列涵盖了不同款式、颜色、规格的上万种组合，相比之下我国这方面还比较薄弱。
时装产品虚拟展示：在电脑中虚拟人体或模型，陈列系列服装款式及与之配套的饰品，客户可根据自己的喜好挑选服装样式、颜色及饰品并进行组合搭配。
虚拟试衣、时装表演：根据扫描数据模拟出"真"人，将服装穿着在其身上，从而展示着装状态，同时能模拟不同材质的面料的性能（悬垂效果等），以往的设计软件实现虚拟的购物试穿过程，减少购物时间。
应用模型动画模拟时装发布会进行时装表演，减少了表演费用。
时装发布会的网络传输，使得更多的人能够观赏，对于传播时尚信息也有非常重要的作用。
随着科技的发展和电子网络的普及，电子商务将成为服装销售的主要途径。
而测量技术及相应的软硬件的不断发展与完善（如移动式扫描仪的出现，使得对人体数据的获得方式更为灵活，扫描的人群更位繁多），它实现是服装现代化、数字化生产进行服装批量、个性化生产及服装电子商务的展开的重要工具，使服装工业迅速发展建立快速反应模式的必要技术支撑。