球面調(diào)和在模型檢索中的應(yīng)用.pdf

1、隨著Internet和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，三維模型的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。由于構(gòu)建一個高度逼真的三維模型十分費(fèi)時費(fèi)力，因此對已有的三維模型進(jìn)行復(fù)用就變得越來越重要。面對龐大的三維模型數(shù)據(jù)庫，如何迅速查找到所需的模型正在成為繼圖像、視頻檢索之后的又一個熱門課題。 三維模型檢索的基本步驟為：模型特征的預(yù)處理，特征的提取，特征的比較。其中，模型特征的提方法對模型的檢索性能起決定性作用。因此，模型特征的提取以及特征的描述是本文的研究重點。

2、 本文的工作分為三個部分。首先論述了三維模型的應(yīng)用前景及三維模型檢索系統(tǒng)研究的意義，回顧了現(xiàn)有的3D模型檢索技術(shù)中的檢索技術(shù),并介紹了3D模型檢索界面和3D模型檢索系統(tǒng)，這部分內(nèi)容對應(yīng)于論文的第一章。其次闡明了對模型檢索進(jìn)行預(yù)處理的必要性，并對其中的關(guān)鍵技術(shù)如PCA和體素化等方法進(jìn)行了全面的總結(jié)，這部分內(nèi)容對應(yīng)于論文的第二章。最后引入球面調(diào)和的基本概念,并在此基礎(chǔ)上提出了三種球面調(diào)和的模型檢索方法。這部分內(nèi)容是本文的主要工作。

3、 第一種方法是基于射線和最小距離采樣的球面調(diào)和模型檢索算法，其基本思路是首先在球面S上構(gòu)造一個函數(shù) 來描述三維模型的形狀信息。接著對這個函數(shù)使用球面調(diào)和變換，提取的球面調(diào)和系數(shù)，并構(gòu)造基于球面調(diào)和變換的特征向量。最后用L2范數(shù)對特征向量進(jìn)行比較匹配。 第二種方法是基于體素化和同心球殼切分的模型檢索算法，基本思路與第一種方法類似，差別在于在這種方法里采用了體素化的預(yù)處理，這是與第一種方法中的基于連續(xù)PCA的平移縮放方法不同，

4、從而使得這種方法適用的模型的對象范圍也不同。 第三種方法針對前兩種方法的不足，提出了基于射線和最大距離采樣的球面調(diào)和模型檢索算法，并對采樣過程做了的修改。基本思路為：針對球面調(diào)和對模型形狀的要求，提出了選取經(jīng)過質(zhì)心的射線與三角面片交點的最大距離做為函數(shù)的距離r，其次對于三維模型的每個三角面片，以每個頂點對于質(zhì)心的夾角作為索引，使之能夠加速模型表面與射線的交點計算。實驗表明，該方法提高了檢索速度，擴(kuò)大了檢索范圍。 最后是對