基于内容的三维模型检索与聚类方法研究

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随着网络信息技术和计算机软硬件技术的快速发展,三维模型的数量和对模型检索的需求也在快速增长。现今常用的搜索引擎主要是基于语义提供检索服务,但仅依靠文字描述对三维模型进行检索具有一定局限性,此类检索方式的主观性太强,因此基于内容的三维模型检索方式应运而生。本论文从模型检索、模型视图集提取、模型库聚类三个方面展开研究,主要内容及创新点如下:(1)提出了一种基于曲率分布的全局特征检索方法。首先根据全局离散曲率的分布情况,将模型顶点分为四类,然后针对每类顶点构建测地距离分布直方图,最后加权计算模型相似度,实验表明此方法优于常见的顶点分割方法,在光滑平顺类模型上有很好检索效果。(2)提出了一种基于显著点的局部特征检索方法。首先根据测地距离提取模型显著点,然后根据显著点进行局部区域划分,并构建距离-角度特征矩阵,最后使用推土机距离(EMD)计算模型相似度,实验表明该方法能有效提取局部区域来表征整个模型,与同类方法相比具有更准确检索结果。(3)提出了一种基于网页端的三维模型视图集提取框架。利用HTML5和ThreeJS实现随时随地浏览模型,快速提取模型视图集。(4)研究了一种基于多特征的三维模型库聚类方法。首先从多视点拍摄模型视图集,然后提取三种图像特征、两种模型特征,最后使用反正切近似秩的子空间聚类算法,对模型库进行聚类,实验表明该方法基本满足三维模型库的预处理要求,优于传统模型聚类方法。
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