隨著三維傳感技術(shù)和三維建模軟件的快速發(fā)展,數(shù)字化三維幾何模型急劇增加,成為了繼圖像之后的新一代多媒體數(shù)據(jù)類型,廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用提供了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。本文將大量涌現(xiàn)的三維模型和已經(jīng)大量存在的二維模型統(tǒng)一稱為形狀。隨著形狀數(shù)據(jù)的日益增多,如何實(shí)現(xiàn)對形狀的分析和理解逐漸成為了計(jì)算機(jī)視覺、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和科學(xué)數(shù)據(jù)可視化等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問題。本文針對二維形狀的幾何切割問題和三維形狀的對應(yīng)問題展開研究,主要工作如下:(1)針對二維幾何形狀之間的可反轉(zhuǎn)鏈?zhǔn)綆缀吻懈顔栴},第一個(gè)提出了一個(gè)快速的篩選機(jī)制和一個(gè)完全自動的構(gòu)造算法。該篩選機(jī)制從形狀大數(shù)據(jù)集中快速地挑選出可能具有可反轉(zhuǎn)鏈?zhǔn)綆缀吻懈畹臐撛谛螤顚?作為后續(xù)構(gòu)造算法的輸入形狀對。構(gòu)造算法自動地計(jì)算兩個(gè)輸入形狀之間的最佳近似可反轉(zhuǎn)鏈?zhǔn)綆缀吻懈?使得形狀邊界經(jīng)過微小的變形后,具有精確的切割。最后,我們用三維打印制造形狀塊,并為它們添加合適的連接器,得到真正的益智玩具。本文提出的篩選機(jī)制和構(gòu)造算法探索、構(gòu)造和制造出了大量有趣的可反轉(zhuǎn)鏈?zhǔn)綆缀吻懈?極大地?cái)U(kuò)展了幾何切割問題研究的形狀范圍,使得幾何切割問題不再局限于簡單的多邊形或沒...

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１數(shù)字化三維幾何模型的應(yīng)用（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）

人工智能??圖１．１數(shù)字化三維幾何模型的應(yīng)用（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）。??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｄｉｇｉｔａｌ?３Ｄ?ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｍｏｄｅｌｓ?（Ｉｍａｇｅｓ?ａｒｅ?ｆｒｏｍ?ｔｈｅ?Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）．??隨著三維傳感技術(shù)和三維建模軟件的....

圖１．３三維幾何模型的邊界曲面表示（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）

（ｄ）形狀分解Ｗ?（ｅ）形狀檢索Ｍ??圖１．２各種各樣的形狀分析和理解問題。??Ｆｉｇ．?１．２?Ｖａｒｉｏｕｓ?ｐｒｏｂｌｅｍｓ?ｏｆ?ｓｈａｐｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ａｎｄ?ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ．??隱式曲面?參數(shù)曲面?多邊形網(wǎng)格?點(diǎn)云?多邊形集合??圖１．３三維幾何模型....

圖１．２各種各樣的形狀分析和理解問題

?點(diǎn)云?多邊形集合??圖１．３三維幾何模型的邊界曲面表示（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）。??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｂｏｕｎｄａｒｙ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?３Ｄ?ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｍｏｄｅｌｓ?（Ｉｍａｇｅｓ?ａｒｅ?ｆｒｏｍ?ｔｈｅ?Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）．??１．１形狀的....

圖１．５算法［３３］在燭臺形狀集合上（左）的協(xié)同分割結(jié)果（右）

隱式方法（ｉｍｐｌｉｃｉｔ?ｍｅｔｈｏｄｓ）?［７，２５，?２６］〇根據(jù)分割的目標(biāo)，分割方法可以分為兩大類，??一類是部件類型的分割（ｐａｒｔ－ｔｙｐｅ?ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）?［２７］，旨在將網(wǎng)格分割成有意義的部??件（見圖１．２．ａ左），是目前主流的研究方向；另一類是曲面....

本文編號：3947758