三維模型匹配與分割技術(shù)研究.pdf

1、在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域，三維掃描設(shè)備和建模技術(shù)飛速發(fā)展。掃描結(jié)果不再局限于從不同視點(diǎn)得到的三維靜態(tài)數(shù)據(jù)，而是生成運(yùn)動(dòng)對(duì)象的三維數(shù)據(jù)序列。因而，如何對(duì)三維模型序列進(jìn)行分析和理解成為當(dāng)前的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。論文針對(duì)三維模型序列匹配和分割展開(kāi)，主要研究包括：
　　1.針對(duì)三維動(dòng)畫(huà)模型分割不一致問(wèn)題，提出基于三維數(shù)據(jù)匹配技術(shù)的三維動(dòng)畫(huà)模型交互式分割算法，得到層次結(jié)構(gòu)一致的分割結(jié)果。算法首先對(duì)首幀進(jìn)行交互標(biāo)記，按照匹配關(guān)系，自動(dòng)把用戶標(biāo)記映射到其他

2、模型，最后以方向夾角為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)圖割算法，根據(jù)模型關(guān)節(jié)所具有的曲率特征進(jìn)行邊界優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，算法針對(duì)人造動(dòng)畫(huà)模型序列和多視圖三維重建動(dòng)畫(huà)序列都能夠得到一致性分割結(jié)果，驗(yàn)證了算法的有效性。最后和已有典型分割方法進(jìn)行比較分析，可以發(fā)現(xiàn)，論文算法能夠有效地提高分割質(zhì)量。
　　2．針對(duì)動(dòng)畫(huà)角色模型由于姿態(tài)變化所導(dǎo)致的分割不一致問(wèn)題，提出了語(yǔ)義本體驅(qū)動(dòng)的層次一致性分割算法。算法提取出模型語(yǔ)義標(biāo)簽和局部幾何特征之間的映射關(guān)系，形成分割本

3、體；然后，在分割過(guò)程中采用支持向量機(jī)和局部幾何特征識(shí)別出語(yǔ)義標(biāo)簽，根據(jù)語(yǔ)義標(biāo)簽驅(qū)動(dòng)層次分割；最后，采用泊松方程定義等值線。優(yōu)化方法使分割邊界不僅光滑，而且在姿態(tài)變化下具有一致性。實(shí)驗(yàn)表明，算法對(duì)不同姿態(tài)的動(dòng)畫(huà)序列，能夠得到一致的層次分割效果，而且結(jié)果要優(yōu)于已有方法。
　　3.針對(duì)三維模型序列由于測(cè)地距離二義性所導(dǎo)致的匹配錯(cuò)誤，提出了顯著性約束下的三維模型漸進(jìn)式匹配算法。不同于已有算法直接通過(guò)特征點(diǎn)之間的等距性構(gòu)建初始匹配，論文首先