複雜自由幾何特徵重用機制研究

《複雜自由幾何特徵重用機制研究》是依託上海交通大學，由柳偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：複雜自由幾何特徵重用機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：柳偉
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

複雜三維幾何特徵重用是目前計算機圖形學和CAD領域研究的難點問題之一。本項目分析了制約複雜自由幾何特徵重用的若干瓶頸因素，提出了一套有機集成整體－局部－細節三個粒度層次的複雜自由幾何特徵的重用機制及其系統框架，使得用戶通過簡易的互動操作，便可得到所希望的三維模型。其基本步驟是：根據由粗及精的原則，首先通過三維模型檢索的方式，確定所需模型的基本形狀體，然後從其它模型中找到所需的局部特徵，並將其嫁接在基本形狀體上，最後通過特徵遷移的方式改變用戶選擇區域的細節面貌，從而達到移花接木的效果，實現對已有設計資源的重用。為了有機地將所有上述功能融合到一個系統中，並讓用戶可以在各重用層次上能任意互動切換，採用準三次B樣條小波作為統一的內部數據表達方式。本項目旨在構建統一的幾何特徵表示方法，研究複雜自由幾何特徵在分析、處理、重用和遷移過程中的關鍵理論和整套算法。

結題摘要

複雜幾何模型的檢索與重用是當前計算機輔助設計與圖形學領域研究的熱點之一。本項目於2010年1月正式啟動，2012年12月結束，總計歷時3年整。根據預訂的研究計畫和目標，實現了一套複雜幾何特徵的重用機制及其系統框架，使得用戶通過簡易的互動操作，便可得到所希望的三維模型，極大加速模型建模進程。本項目在以下幾個方面取得了一定的理論成果：分析了三維模型整體檢索中若干難點問題（包括體素與球面求交算法參數評估，一種改進的整體特徵提取算法以及基於SVM的聚類），探討了基於Reeb圖的自由曲面的形狀描述與相似性估計，以及研究了三維模型局部檢索中的模型分割和子圖匹配等關鍵問題。本研究的成果為複雜三維模型快速重用提供了有益的基礎。另外，為了使研究成果更具有實用性，結合項目申請者的專業背景，本項目將機械CAD模型作為重點研究對象，研究分析了面向此類模型的特徵識別、分割、檢索及重用算法，具有較大的實用性。