基于手绘图的三维模型检索

摘要

近年来，随着计算机图形学技术的飞速发展，大量的三维模型被应用于动画、电影、3D游戏和广告等领域中，大量开放的三维模型数据库也已经出现。如何快速低成本让用户准确查找目标模型，进而快速构建出想要的虚拟场景是目前图形学领域的重要研究热点。而最能达到这个目标的就是基于手绘图的模型检索方法，它使用用户手绘的图像进行模型检索，并以其方便快捷、成本低、实用性好等优点而受到广泛关注，具有很高的研究价值。
　　 本文就如何通过特征匹配方法实现基于手绘图的模型检索展开了研究，整合出了一整套使用特征匹配方法实现基于手绘图三维模型检索的方案。本文主要完成下面三个工作:第一，针对传统闭合轮廓图无法表现内部细节的问题，本文添加折痕线来体现物体的细节，提升了轮廓图的表现能力;第二，为了研究使用特征匹配方法进行模型检索的检索效果，本文定量分析了多种成熟的图像特征在匹配时的匹配效果;第三，之前研究使用特征匹配方法进行模型检索的论文都只是提出一种新的特征，并说明该特征在某一个数据库中的检索效果更好，但是这些方法对参数的设置非常敏感，使用范围有限。而本文提出基于多特征融合的匹配算法是建立在这些已有特征的基础上，通过多特征融合技术降低了对参数设置的依赖性，对动态添加模型数据的支持也更好。
　　 本文最后将这整套模型检索方法整合到场景构建的系统和非结构化数据库的系统中，得到了应用。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．2 研究目的和本文的主要工作

1．3 本文组织结构

1．4 本章小结

第2章 基于内容的三维模型检索综述

2．1 基于样例模型的模型检索方法

2．1．1 特征匹配方法

2．1．2 图匹配方法

2．2 基于手绘图的模型检索方法

2．2．1 多视图匹配方法

2．2．2 单视图匹配方法

2．3 本章小结

第3章 多视角轮廓图的自动生成

3．1 视角的选择

3．2 轮廓图类型的选择

3．2．1 闭合轮廓图

3．2．2 含折痕线的闭合轮廓图

3．3 轮廓图所属的类别

3．4 本章小结

第4章 多特征融合的特征匹配技术

4．1 轮廓图的特征提取

4．1．1 占位图特征

4．1．2 距离变换特征

4．1．3 轮廓签名

4．1．4 傅里叶描述符

4．1．5 Hu矩特征

4．1．6 泊松特征

4．2 轮廓图特征的匹配效果

4．3 多特征融合方法

4．3．1 目标函数的提出

4．3．2 算法的应用步骤

4．4 多特征融合技术的匹配效果

4．5 本章小结

第5章 系统实现

5．1 总体框架

5．2 批量化特征提取程序

5．2．1 多视角轮廓图生成模块

5．2．2 多种特征提取模块

5．2．3 多特征融合的训练模块

5．2．4 多特征融合的提取模块

5．3 应用程序

5．3．1 非结构化数据库系统

5．3．2 场景构建系统

5．3．3 特征匹配模块

5．3．4 模型返回模块

5．4 本章小结

第6章 总结和展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的研究成果

致谢