三维模型检索实验引擎系统和算法的设计

论文题目: 三维模型检索实验引擎系统和算法的设计

论文类型: 硕士论文

论文专业: 计算机应用技术

作者: 王勇睿

导师: 李华

关键词: 三维检索,小波矩,反馈,特征提取

文献来源: 中国科学院研究生院（计算技术研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 普通的计算机用户对于三维模型不再陌生,这多亏了三维游戏和三维动画片的功劳。当然,对于专业的计算机图形学设计师来说,三维模型早就不是什么新鲜的概念了。随之涌现的一些大型的三维模型设计软件,能够进行复杂的三维模型和三维场景的设计。随着三维模型在工业设计和电影动画等诸多方面的普及,如何对大量的三维模型进行有效的检索成为一个新兴的课题。现在在互联网上,已经悄然出现了一些三维模型的检索引擎。一些大学、研究机构和公司甚至已经建立了初步的检索系统。基于形状的三维检索的关键问题是如何有效的提取三维模型的特征,而且在量化的特征基础上定义相似度函数。因此,找到具有相似变换不变性的几何特征是十分重要的。由于形状特征能够反映模型的真实外观,所以本文仅考虑基于形状的检索和特征提取算法。为了研究有效的特征提取算法,本文开发了基于形状进行三维模型检索的实验系统,对三维模型数据库进行了实验和分析,深入的研究比较了已有的特征提取算法。其中,对三维Zernike矩和三维小波矩进行了重点的研究。在不同特征向量维数的情况下,做了大量的比较实验,得出了一系列的查全查准率曲线图。在计算三维Zernike矩和三维小波矩的时候,需要判断一个点是否在模型的内部。本文提出了一种基于有向体积的方法来解决这个问题。这种方法不但速度较快,而且占用的内存空间很小,非常适合于在体素化大数据量的网格模型中使用。在系统设计方面,本文充分考虑了交互和反馈机制的处理问题,提出了基于矩方法的交互反馈处理机制,允许用户对检索结果进行评判,系统则根据反馈信息自动进行改进,取得了很好的效果。在系统的输入方式上,除了直接提交三维模型之外,本文还提出了允许用户提交二维图像的方法,并通过三维重建的方法提取特征,然后进行检索,取得了很好的效果。第一章介绍三维模型和基于形状的三维模型检索。第二章对三维模型检索系统设计及算法进行综述。第三章介绍三维模型检索实验引擎系统的设计,并详细介绍对于交互反馈处理的方法流程。第四章介绍在计算矩的过程中,怎样判断一个空间点是否在网格模型的内部,还介绍了系统的算法接口。第五章对工作进行总结并展望今后的工作。

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摘要

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表目录

第一章三维模型和基于形状的三维模型检索

1 三维网格模型的概念和应用

2 基于形状的三维模型检索的概念

3 开展三维模型检索的意义

第二章检索系统设计及算法综述

1 三维检索引擎发展现状

2 基于形状的检索的内容和难点

3 三维模型特征提取算法概述

3.1 基于几何结构分析的形状特征提取

3.2 基于拓扑关系的形状特征提取

3.3 基于函数投影的形状特征提取

3.4 基于统计特征的形状特征提取

第三章三维模型检索实验引擎系统的设计和实现

1 系统的概要设计和基本模块

2 系统对输入的处理及部分实验结果

3 系统的用户界面设计和使用方法

4 系统特征数据库的组织形式

5 对用户交互反馈信息的处理

5.1 类间检索方法

5.2 类内检索方法

5.3 实验结果

6 本章总结

第四章基于有向体积判断空间点位置的算法以及系统算法接口

1 基于有向体积的空间点位置判定算法

2 系统的算法接口

第五章总结和展望

参考文献

致谢

作者简历

发布时间: 2006-12-26

参考文献

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[5].多特征三维模型检索技术研究[D]. 张艺琨.西南大学2018
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三维模型检索实验引擎系统和算法的设计

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