一种基于空间对称变换的三维模型形状描述方法.docVIP

第 4 期2010 年 4 月电子学报Vol . 38 N 第 4 期 2010 年 4 月 电 子 学 报 Vol . 38 No . 4 Apr . 2010 ACTA EL ECTRONICA SINICA 一种基于空间对称变换的三维模型 形状描述方法 周明全1 ,樊亚春1 ,耿国华2 (1 . 北京师范大学信息科学与技术学院 ,北京 100875 ; 2 . 西北大学信息科学与技术学院 ,陕西西安 710069) 摘 要 : 针对基于内容三维模型检索中形状特征提取的关键问题 ,提出一种基于空间对称变换的三维模型形状 特征描述符构造方法 ,此方法主要依据三维模型内部无处不在的对称特性. 首先计算三维模型中点对之间的对称变 换 ,其中点对来源于球面均匀分区采样后顶点集 ;然后利用点对的对称变换构造三维模型顶点对称空间 ,并结合空间 聚类获得三维模型内部对称关系 ,从而给出对称区域描述 ;最后将对称区域描述符集合中数据按照对称区域大小排序 后作为整个三维模型形状特征描述符 ,此特征受三维模型简化 、细化 、以及几何操作影响较小 ,且利用特征库后三维模 型检索速度比较满意. 文章最后分别从特征相似性比较 、检索效率以及检索实验结果三个方面验证了方法的有效性. 关键词 : 三维模型检索 ; 形状描述符 ; 对称变换 ; 球面均匀分区 ; 对称空间聚类 中图分类号 : TP391 文献标识码 : 文章编号 : 037222112 (2010) 0420853207 A A Sp atial Symmetry De scripto r fo r 3D Mo del ZHOU Ming2quan1 ,FAN Ya2chun1 , GENG Guo2hua2 (1 . College of Inf ormation Science and Technology , Beijing Normal University , Beijing 100085 , China ; 2 . College of Inf ormation Science and Technology , Northwest University , Xi’an , S haanxi 710069 , China) Ab stract : Extracting shape f eature is the key p oint of content2based 3d model retrieval . For this p roblem , a new app roach is p rop osed f or constructing 3d shape descriptor using spatial symmetry transf ormation . The main idea of this method is that symmetry is an imp ortant cue f or all objects . At first ,symmetry transf ormation of pair p oint is calculated , and the p oints come f rom sp herical unif orm sampled . Then symmetry space is built by pair symmetry relation . And using space clustering gets region symmetry de2 scription of 3d model . At last , range region symmetry descriptors in descend order to f orm shape descriptor of whole 3d model . This descriptor is robust to 3d model simplification , subdivision and other geometry operation . Retrieval resp onse time is also satisfied . The eff ectiveness of the p rop osed app roach is verified by three diff erent sides that are f eature similarity comparing , retrieval efficien2 cy and results demonstration . Key word s : 3D mod