基于形狀切片和特征融合的三維模型檢索方法研究
發(fā)布時(shí)間:2017-12-22 02:33
本文關(guān)鍵詞:基于形狀切片和特征融合的三維模型檢索方法研究 出處:《山東師范大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
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【摘要】:隨著信息時(shí)代和網(wǎng)絡(luò)資源共享的迅猛發(fā)展,三維網(wǎng)格模型已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于人們的日常工作、生活以及科研等不同領(lǐng)域,如現(xiàn)代工業(yè)、影視動(dòng)漫、3D游戲產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)學(xué),建筑行業(yè)以及考古等。為了使用戶能夠從三維模型數(shù)據(jù)庫中快速準(zhǔn)確地檢索到所需模型,研究者們對(duì)三維網(wǎng)格模型檢索技術(shù)進(jìn)行了深入研究。 基于關(guān)鍵字的檢索需要事先用人工的方式對(duì)模型庫中所有模型進(jìn)行標(biāo)注,對(duì)模型的描述不夠充分和準(zhǔn)確,已經(jīng)不能滿足用戶的需求;谀P蛢(nèi)容的檢索不需要人工干預(yù),可以自動(dòng)根據(jù)模型的形狀特征,提取其空間結(jié)構(gòu)、紋理以及材質(zhì)等基本信息,生成模型唯一的特征描述符,進(jìn)行模型檢索。基于模型內(nèi)容的三維模型檢索技術(shù)關(guān)鍵是對(duì)模型形狀特征提取算法的研究。 本文對(duì)現(xiàn)有的三維模型檢索系統(tǒng)進(jìn)行了介紹,對(duì)模型特征提取算法進(jìn)行歸納總結(jié),提出一種改進(jìn)的基于主平面切片的三維模型檢索方法,,并給出了一種新的基于多特征融合的檢索方法。本文研究工作主要是以下幾個(gè)方面: 1.介紹了三維網(wǎng)格模型檢索技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,其中涵蓋現(xiàn)有檢索平臺(tái)框架的構(gòu)成、模型預(yù)處理技術(shù)?偨Y(jié)了現(xiàn)有的模型描述特征的提取方法,主要有基于統(tǒng)計(jì)分布的方法、基于圖像的方法、基于函數(shù)變換的方法、基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方法、基于切片的方法以及基于多特征融合的方法,并分析總結(jié)了這些方法的優(yōu)缺點(diǎn)。 2.提出了一種改進(jìn)的基于正交主平面切片的三維網(wǎng)格模型檢索方法。針對(duì)現(xiàn)有切片技術(shù)計(jì)算量大,選取的特征裁截平面代表性不強(qiáng)的缺陷,本文首先將待查詢的三維模型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理,使模型具有縮放不變性和平移不變性。其次在模型正交主平面的三個(gè)方向上進(jìn)行多次切割,獲得裁截平面模型的輪廓點(diǎn)圖像,根據(jù)裁截平面輪廓點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)分布特征和輪廓面積特征,計(jì)算模型的特征描述向量。最后根據(jù)該向量間距離的大小進(jìn)行三維網(wǎng)格模型檢索。實(shí)驗(yàn)表明該算法的檢索結(jié)果是合理的,其查全率和查準(zhǔn)率相對(duì)已有切片算法均有所提高。 3.提出了一種基于多特征融合的三維模型檢索方法。將三維網(wǎng)格模型表面面積分布的全局特征和模型平均曲率的局部特征進(jìn)行融合。首先利用射線采樣的方法,對(duì)模型進(jìn)行特征點(diǎn)采樣。其次對(duì)采樣點(diǎn)鄰接面區(qū)域面積以及平均曲率進(jìn)行計(jì)算,對(duì)面積分布特征利用傅立葉變換,得到三維模型最終的特征描述向量,最后根據(jù)向量間的距離進(jìn)行模型匹配,實(shí)現(xiàn)三維模型檢索。實(shí)驗(yàn)表明三維模型局部特征和全局特征融合在一起,具有更好的檢索效果。
【學(xué)位授予單位】:山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TP391.41
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 蔣立軍;張旭堂;張廣玉;;基于面積分布算子的三維模型檢索算法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2012年12期
2 鄭伯川,彭維,張引,葉修梓,張三元;3D模型檢索技術(shù)綜述[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào);2004年07期
3 崔晨e
本文編號(hào):1318121
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