语义驱动的三维形状混合分割技术研究

发布时间：2024-03-30 22:32

　　随着工业领域技术的飞速发展及消费者对产品外观和功能要求的提高,数字化的个性化产品设计需求越来越普遍,个性化合成三维形状的数字化表示的三维几何造型技术成为了三维形状重构的一个研究热点。三维形状分割是个性化的三维形状合成的关键步骤。三维形状分割也能为三维形状的检索、识别、变形和精确的碰撞检测等应用提供可靠的数据。语义驱动的三维形状混合分割技术以三维点云为数据基础,研究了点云的特征提取、语义聚类、区域合并等方法,以自底向上的方式对三维形状分割展开研究,主要内容包括:(1)分析了常用的点云特征和三维形状语义分割需求,提出了局部凹凸直方图特征,能有效提取拥有平面关系、弱凸关系、凸关系、弱凹关系和凹性关系的特征点。分析了三维形状点云数据的预处理——点云去噪和点云精简,并应用于点云数据;分析了常用的点云特征,依据三维形状的语义分割需求,提出了符合最小值规则的点云特征——局部凹凸直方图特征,探讨了该特征的分类阈值的确定,实验结果表明了局部凹凸直方图特征的有效性。(2)提出了基于局部凹凸直方图特征的语义聚类方法,实验结果表明能有效分割三维形状的不同类型的区域。研究了局部凹凸直方图特征在平面、凸性和马鞍特...

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１三维形状合成??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?３Ｄ?ｓｈａｐｅ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ??

率［２］，如图??１－１所示；动画制作过程中，需要对某种三维对象的数字化表示的局部结构进行变形，??如将手臂变粗或者将眉毛变弯曲等，利用三维对象库中的单个三维形状——如人体执行??变形过程，会导致人体三维形状的整体受到局部变形的影响，改变整体的外观结构，整??体三维形状不适合对三....

图１－２三维形状打印??

?中北大学学位论文???图１－２三维形状打印??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?３Ｄ?ｓｈａｐｅ?ｐｒｉｎｔｉｎｇ??１．３三维形状数据的表示??在计算机中将现实世界的三维形状描述为模型，依据描述方式的差异，三维形状的??几何模型表示为线框模型、曲面模型和实体模型。线框模型是二维工程图的延....

图１－４三维形状的曲面模型??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?３Ｄ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｍｏｄｅｌ??曲面模型的表示方式中，参数曲面和隐式曲面构建的表示方式对三维形状的局部进??

?中北大学学位论文???图１－３三维形状的线框模型的二义性??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ａｍｂｉｇｕｉｔｙ?ｏｆ?ａ?３Ｄ?ｗｉｒｅｆｒａｍｅ?ｍｏｄｅｌ??嘗?Ｃｌ?Ｉ?Ａ??（ａ）参数曲面?（ｂ）隐式曲面?（ｃ）网格模型?（ｄ）点云模型??图１－４三维形状的曲面模型??Ｆｉｇｕｒ....

图１－５三维形状的三种数据表示??Ｆｉｕｒｅ１－５?Ｔｈｒｅｅ?ｄａｔａ?ｒｅｒｅｓｅｎｔａｉｏｎｓ?ｏｆ?３ｓｈａｅ??

?中北大学学位论文???发展，直接处理三维扫描设备获取的点云数据将成为三维数据智能计算的关键一步，因??此，本文研究基于点云的三维形状数据处理技术。??ｖ：：：＠??ｒ?ｈ?ｎ??（ａ）网格?（ｂ）点云?（ｃ）体素??图１－５三维形状的三种数据表示??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｔｈｒ....

本文编号：3943031