基于球面調(diào)和的三維模型檢索系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著三維模型獲取技術(shù)、三維圖形建模方法以及計算機硬件技術(shù)的發(fā)展,三維模型的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。三維模型在數(shù)量上迅速增長,并且形成了諸多越來越龐大的三維模型數(shù)據(jù)庫。由于構(gòu)建一個新的三維模型十分費時費力,因此對已有的三維模型進行復(fù)用就變得越來越重要。為了充分利用已有的模型資源,研究和開發(fā)三維模型搜索引擎幫助用戶快速、準(zhǔn)確地從模型數(shù)據(jù)庫中檢索出自己所需的三維模型,是一個迫切需要解決的問題。基于內(nèi)容的三維模型檢索技術(shù)直接利用三維模型特征來建立

2、索引并完成檢索。對不同的模型進行分類和檢索的實質(zhì)是如何確定不同模型之間的相似性,核心問題是如何從已有模型提取特征以便于對模型的幾何或拓撲特性進行量化的描述。
　　 一個完整的基于內(nèi)容的三維模型檢索系統(tǒng)通常包括特征提取、相似性匹配、索引結(jié)構(gòu)、查詢接口等幾方面。其中,模型的特征提取至關(guān)重要,因此三維模型形狀特征提取是三維模型檢索研究中的一個需要首要解決的關(guān)鍵技術(shù)。本文總結(jié)分析了基于內(nèi)容三維模型檢索的主要過程和所用到的關(guān)鍵技術(shù),選取并

3、實現(xiàn)基于球面調(diào)和分析的三維模型檢索算法作為研究點,設(shè)計實現(xiàn)了基于球面調(diào)和分析的三維模型檢索系統(tǒng),主要包括一下內(nèi)容:
　　 首先,對基于內(nèi)容的三維模型檢索技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、研究內(nèi)容和采用的關(guān)鍵進行全面的分析總結(jié),確定本文研究的方法和手段。采用球面調(diào)和分析的方法對三維模型進行特征提取,其主要優(yōu)點是能夠?qū)⑷S模型特征向量由空域空間轉(zhuǎn)換為頻域空間,降低坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)對三維模型檢索的影響,避免對模型進行旋轉(zhuǎn)歸一化預(yù)處理；此外,根據(jù)提取特征向

4、量的特征采用基于距離的特征匹配方法作為三維模型之間比較的依據(jù),能夠簡潔的確定模型之間的相似度。
　　 其次,本文對基于球面調(diào)和分析的三維模型檢索算法進行了部分改進。利用球面上經(jīng)緯線的交點對三維模型表面采樣,在三維模型表面的采樣點處根據(jù)采樣點到三維模型中心的距離和方向信息定義三維模型表示函數(shù),將模型函數(shù)進行球面調(diào)和分析得到用于三維模型匹配的特征向量。所提出模型函數(shù)包含模型的信息較多,并且受模型表面噪聲影響較少,提高了三維模型特征向