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三维模型检索技术研究及系统实现

周继来  
【摘要】:数字多媒体技术、计算机视觉技术、三维图形硬件的飞速发展拓展了三维图形的应用前景;三维扫描技术与造型工具的日益普及,扩展了可供使用的三维模型数据库;互联网络的扩张增强了人们获取分散存储的三维模型的能力,并为有效传播高质量模型创造了条件,因此对三维模型的检索技术的研究变得越来越必要。 在对已有三维模型检索技术的进行系统研究的基础上,本文提出了两种基于内容的三维模型检索技术。这两种检索技术是从三维模型的几何形状特征上来比较三维模型。以下是本文在三维模型检索技术方面主要的工作: (1)基于形状分布算法,提出了点对分类的形状分布算法。本算法将三维模型上点对的连线按不同情况分为两类,然后分别构建形状分布直方图。 (2)厚度图算法将三维模型的一个重要特征法向量作为一个因素加入到形状特征提取当中。由于法向量的加入,对三维模型提取的特征曲线能够充分反映模型的集合特征。 (3)联合分布图将面的法向量相互间所成个角度作为一个新的因素考虑了进来,从而形成了一个反映三维模型特征的密度图。 (4)在三维模型特征匹配方面,本文研究了相似性的度量方法的数据模型,提出了两种多特征组合的相似性度量结构,给出了本文所选用的相似性度量函数和方法。 从实验结果看,这几种三维检索技术特征提取方法提取的特征向量都能很好的区分不同的三维模型。本文设计实现了一个三维检索原型系统,是具有良好扩展性的系统,实现了高速、有效的三维模型检索。


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