基于語義的概念層次三維場景建模研究.pdf

1、三維場景建模是計算機研究領域的重要方向之一，有著較深厚的研究基礎和廣泛的應用前景。為三維場景建模開展服務封裝實現(xiàn)通用統(tǒng)一的訪問接口，可以在操作層次屏蔽掉各種造型軟件的操作細節(jié)，使得多種造型軟件可以協(xié)同工作。但現(xiàn)存的大部分工具仍然缺乏概念層次的領域表達能力，不具備專用建模工具使用技能的領域專家很難直接參于到三維場景建模中，只有具備幾何造型操作以及編程等能力的建模人員，才能建立三維模型場景模型。本體論的發(fā)展為三維場景建模脫離具體的幾何實現(xiàn)細

2、節(jié)提供了新的觀點和思路，即從概念層次的角度，開展三維場景建模過程，形成了概念層次的三維建模方法，使得不熟悉具體建模工具的人員通過領域知識建立三維場景模型成為可能。本文研究的基于語義的概念層次三維場景建模，正是這種面向領域專家且與平臺無關的模型描述方法。該方法以領域專家作為目標用戶，研究、定義和設計了三維場景模型的層次結構、特征、語義信息以及場景中各組成元素間的關系。實現(xiàn)了將底層的幾何造型與上層的業(yè)務建模過程相分離的目標。為了將領域知識融

3、入到三維場景模型中，豐富模型的領域表達能力，本文在模型上主要研究了以下幾點：概念層次三維場景模型特征的分析，語義信息的描述、應用和存儲方式的分析，語義關系的定義和實現(xiàn)途徑。此外，本文引入了本體的概念，通過本體自身的描述方式和規(guī)則，對語義信息進行規(guī)范化和結構化，實現(xiàn)語義信息與三維模型的結合使得語義信息能夠通過本體屬性，本體結構和本體間關系的形式來依附在三維幾何模型上。從而將領域知識融入到三維場景中，使得概念層次的三維場景模型更滿足領域專家

4、脫離具體幾何造型平臺的需求。本文的主要工作是在基于語義的概念層次三維建?；A上，設計并實現(xiàn)系統(tǒng)框架，其目的是向上層用戶提供可視的、統(tǒng)一的場景建模界面，消除不同建模工具的異構性，并且將語義三維場景模型應用到實際建模過程中。該框架從模型數據接口的提供、數據的存儲、數據格式的設計、數據的組裝和分解以及數據的傳遞等方面來劃分系統(tǒng)模塊。框架實現(xiàn)上的重點和難點是模型組裝器和解析器的設計，主要包括數據的抽取、本體的實例化、語義三維場景、場景元素間關系