论文摘要
随着三维技术的迅速发展,三维模型检索技术在产品设计方面有着广泛的应用,如何在大量的三维模型中高效地检索需要模型已经成为一个迫切需要解决的问题。目前,基于关键词的三维模型检索方法已经无法满足设计和使用者的要求,而基于内容的三维模型检索技术则突破了传统的关键字检索的局限,直接利用三维模型特征进行比较检索,检索的精度和准确度要远远高于基于关键词的检索。基于几何轮廓的方法是基于内容的三维模型检索方法的一个重要分支,是本文重点研究的内容。本文建立三维模型库,采用面积加权综合主元分析法对三维模型进行预处理,使模型库中的备检模型处于统一的坐标系下,为三维模型检索建立索引模型库。基于统计直方图的特征提取算法是基于几何轮廓的方法的一类重要方法。本文采用设定阈值的方式,克服蒙特卡罗随机采样法可能出现的采样点分布不均的缺点,将该方法分别与Ohbuchi方法和Osada方法相结合,提高三维模型的检索精度。针对射线法特征提取效率低的问题,提出了投影射线法。该方法通过建立球截面和空间三角面片的投影关系,把空间求交的三维问题转化为二维,剔除与射线非相交的三角面片,减少求交的次数,提高射线法的特征提取效率,进而通过采用多层同心包围球采样法提高射线法的检索精度。分析球面调和法的基本原理,采用投影射线法对三维模型进行切比雪夫采样,并把采样点映射到包围球上,对包围球上的采样点数据进行球面调和变换,快速地获得具有旋转不变性的特征向量。实验证明,该算法能有效地提高三维模型的检索精度。本文改进三种特征提取方法,三维模型检索的精度和效率得到了提高;相比较而言,球面调和具有较高的检索精度。基于本文提出的技术和方法,开发三维模型检索系统。实验证明,该检索系统具有良好的相似三维模型检索效果。