三维模型管理与检索
[摘 要] 人类的视觉不仅能够感知二维平面的信息， 且具有立体三维的特性。 与二维图像相
比， 三维的模型所提供的视觉感知细节更多、 更丰富， 能够给人们带来更加详细的信息。
一、 什么是三维模型检索
三维模型的应用越来越广泛、 工业产品设计、 虚拟现实、 虚拟人、 三维游戏、 教育、
影视动画等都广泛使用三维模型。 因此， 目前有数以兆计的三维 模型存在， 而且每天都有
大量的三维 模型产生和传播， 存在着对三维模型进行分析、 匹配与检索的迫切需求， 对基
于内容的三维模型分析、 匹配与检索技术进行研究已变得非常重要。
同时三维模型设计思路发生了变化， 以前设计时考虑如何构造三维形状； 现在考虑如何
寻找三维形状， 以及用现有模型如何构造出新的模型． 这种基于形状的设计使产品设计变得
容易和快速。
国外这方面发展较早， 美国普林斯顿大学(Princeton University) 已经提出了一套三维
模型库， 并根据该库设计了一套检索系统。 该基准三维模型库已成为目前研究的一种标准,
被很多机构参考。 德国康斯坦茨大学(Konstanz of University) 也提出了一套通用的模型库
标准， 美国德雷塞尔大学(Drexel University) 提出了 CAD 的模型库检索标准。 目前国内浙
江大学、 北京大学、 清华大学、 西北工业大学等学校也陆续展开了这方面的研究。
二、 三维模型的研究的意义
(1)随着三维数据获取， 如数字摄像机、 扫描仪、 核磁共振和 3D 激光扫描仪设备的功能
越来越强， 使用越来越方便， 技术手段不断进步和成熟， 使三维信息获取和表达变得越来越
容易；
(3)三维模型建模的专业需求越来越强， 分子工程、 地貌气象分析、 工业产品设计、 医
学建模、 虚拟军事行动等， 都广泛使用了三维技术。 构建数字化模型， 可帮助科研人员更加
直观、 精确地处理各自领域问题；
(2)众多三维建模软件和工具(如 3DMax， AutoCAD， Poser， Core3D 等)使得三维模型的
设计变得简单；
(4)在娱乐领域， 游戏、 电影产业的发展， 使人们已经不满足于二维画面， 传统的制作
方法已经成为历史， 精美绚丽的三维动画随处可见。 而三维建模本身， 也成为了一门艺术门
派；
(5)计算机图形学技术发展迅速， 三维图形处理硬件和 CPU 的速度已足够快， 而且价格
便宜使得三维数据能在微机上快速处理和显示；
(6)蓬勃发展的互联网技术也使人们对信息共享和处理的方式发生了 根本性的改变， 网
络已经成为人们获取信息的重要途径。 互联网的普及， 使三维模型被更广泛地转播和共享。
三、 三维模型检索系统的发展
目前在我国， 知识产权保护工作越来越受到重视， 而知识产权保护的相关工作量也越来
越大。 在各种专利尤其是外观设计的申请的核准、 审查和批复的过程中， 都需要对各种三维
模型进行比较。 在工业设计过程中， 三维数据可以完全提供产品的几何信息， 为了实现给料、
加工、 质检的自动化， 需要反复快速地检索、 匹配标准零件模型库， 在一个大型数据中找到
适合的三维模型。 数字化地球战略的推行， 数字农业， 生态环境保护， 风险预警， 路径规划应用中需要检索海量的三维模型标本。
通过学习三维模型管理与检索我懂了各种三维模型的制作，学会了三维模型的制作与检测。
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