基于手繪草圖的三維模型檢索研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、三維模型在醫(yī)療、教育、工業(yè)設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。隨著各種三維建模技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了大量公開可用的三維模型數(shù)據(jù)庫。而三維建模成本高昂，因此通過信息檢索技術(shù)重用現(xiàn)有三維模型構(gòu)建三維場(chǎng)景有極大需求。三維模型檢索技術(shù)成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的熱點(diǎn)研究課題。手繪草圖是人類普遍具備的技能，作為人機(jī)交互新方法具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。以手繪草圖檢索三維模型相較于其他方式具有簡(jiǎn)單、便捷的優(yōu)點(diǎn)，具有很高的研究?jī)r(jià)值。然而，手繪草圖的抽象性和三維

2、模型的復(fù)雜性使得基于手繪草圖檢索三維模型存在很多困難與挑戰(zhàn)。
　　為了解決基于手繪草圖的三維模型檢索方法中存在的困難與挑戰(zhàn)，本文圍繞如何通過深度學(xué)習(xí)技術(shù)解決基于手繪草圖的三維模型檢索展開了深入研究，整合出一套以深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為核心的三維模型檢索方案。本文主要完成以下幾個(gè)方面的工作:第一，針對(duì)手繪草圖與三維模型難以直接匹配的問題，將三維模型渲染為與手繪草圖相似的線條投影圖，從而將問題轉(zhuǎn)化為手繪草圖與三維模型投影圖的匹配問題。第二，

3、針對(duì)手工設(shè)計(jì)的特征提取方法表達(dá)能力不強(qiáng)，泛化能力較弱的缺點(diǎn)，研究了使用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征提取方法，構(gòu)建了表達(dá)能力和泛化能力強(qiáng)的高級(jí)抽象特征。第三，針對(duì)手繪草圖與三維模型投影圖風(fēng)格迥異，難以直接進(jìn)行相似度度量的問題，提出通過度量學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)一種相似度度量，將手繪草圖與三維模型投影嵌入同一度量空間中進(jìn)行相似度度量，有效的解決了難以跨域匹配的問題。第四，為了使算法對(duì)手繪草圖風(fēng)格多樣的各種變體保持不變性，在模型中融入限制條件，使得在學(xué)習(xí)到的