三維模型檢索中的人機互動與可視化技術研究

《三維模型檢索中的人機互動與可視化技術研究》是依託浙江工商大學，由王家樂擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：三維模型檢索中的人機互動與可視化技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王家樂
• 依託單位：浙江工商大學

項目摘要

由於三維模型的複雜性，三維模型檢索並不僅僅是形狀相似性比較算法的問題，本項目從人機互動理論出發，研究新型的三維模型檢索系統查詢接口、形狀檢索算法、以及檢索結果呈現方式，從而推動三維模型檢索技術的發展和成熟。.研究新的三維查詢構建方式。提出基於體素的2.5D/3D三維查詢構建方法、擴展和增強用戶手繪骨架圖查詢方式。設計出一種直觀的、用戶友好的三維查詢接口。.研究對未完成查詢進行匹配的局部形狀特徵提取和比較算法。對傳統二維流形上的熱擴散方程做出改進，從而構造出實體空間中的等距變換不變性局部形狀描述符，該描述符可與前述體素建模查詢接口無縫結合。.研究一套三維模型檢索結果集可視化方法。支持用戶從可視化三維空間中觀察模型在相似性測度下的分布情況，並且可以進行互動式的實時漫遊。這種可視化的檢索結果集呈現方式能幫助用戶更容易地發現所需的模型。

結題摘要

三維模型被越來越廣泛地用於計算機輔助設計、數字娛樂等領域，管理海量三維模型的關鍵問題之一是如何檢索相似的模型。三維模型檢索並不僅僅是形狀相似性比較算法的問題，查詢構建及互動操作方式也極大地影響著檢索系統的可用性。本項目從人機互動理論出發，研究新型的三維模型檢索系統查詢接口和形狀檢索方法，從而推動三維模型檢索技術的發展和成熟。 研究了基於體素的三維查詢模型構建和編輯方法、設計了出一種直觀的、用戶友好的三維查詢接口。查詢接口向用戶提供輪廓線生成體素塊、沿線條切分體素塊、體素塊粘接等2.5D/3D操作來生成和編輯體素形體，在原型系統上的實驗證明通過該查詢接口用戶能比較快速和準確地構建查詢模型。研究了針對機械零件模型的手繪草圖查詢接口。研究了一種適合於機械零件模型的模型姿態旋轉歸一化方法，以獲得符合用戶習慣性視角的投影視圖。提出了一個三維零件模型檢索系統，支持用戶通過手繪三維零件模型的骨架草圖和側輪廓草圖表達查詢模型的拓撲信息和幾何形狀信息。研究了對未完成查詢進行匹配的局部形狀特徵提取和比較算法。對傳統二維流形上的熱擴散方程做出改進，從而構造出實體空間中的局部形狀描述符，該描述符可與前述體素建模查詢接口無縫結合。