三維模型的分割及應(yīng)用研究.pdf

1、繼聲音、圖像、視頻之后，三維數(shù)字幾何處理已經(jīng)成為新形式的數(shù)字媒體技術(shù)。其中三維模型的分割和形狀描述，已經(jīng)成為數(shù)字幾何處理的熱點，是參數(shù)化、紋理映射、幾何變形等數(shù)字幾何處理工作的關(guān)鍵技術(shù)。作為新形式的媒體檢索技術(shù)方向，基于認(rèn)知心理學(xué)原理的、面向有意義局部顯著特征分割的三維感知形狀描述標(biāo)準(zhǔn)P3DS，已經(jīng)被寫入了MPEG-7。 本文首先對目前國際國內(nèi)的三維模型分割研究進(jìn)展、及其在各個方面的應(yīng)用情況進(jìn)行了綜述，并圍繞三維模型的分割和形狀

2、描述展開了研究工作。本文的主要貢獻(xiàn)如下： 1)提出一個用主曲線描述三維模型形狀特征的新方法。三維模型投影為三次的空間光順主曲線后，原來分布不均勻的、無序的數(shù)據(jù)集合在一維流形空間得到了有序化。通過對曲線弧長的均勻分割采樣，比較曲線的空間位置和姿態(tài)等形狀特征來實現(xiàn)對應(yīng)的三維模型檢索。使用三維模型的主曲線作為形狀描述，克服了多分辨率、局部形變、噪聲等因素。實驗證明該形狀描述相對幾何變換是穩(wěn)定的。 2)提出使用KS主曲線算法，對

3、人體尺寸測量工作中產(chǎn)生的帶噪聲掃描線數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、并利用曲率過零點對特征標(biāo)記點進(jìn)行分割和位置估計。同時依據(jù)人體骨架樹，提出了變量化模糊分區(qū)的優(yōu)化策略，大幅度提高了局部特征區(qū)域搜索。 3)給出一個基于CSR數(shù)據(jù)存儲格式的三維網(wǎng)格模型上的最短路徑算法，并利用中間計算結(jié)果，降低了Dijkstra算法的復(fù)雜度，提高了計算速度。該工作將用于三維網(wǎng)格模型在測地距離意義下的聚類分割。 4)提出采用聚類分析方法，對三維點云模型進(jìn)行分割。