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1、学位论文独创性声明 本人承诺：所呈交的学位论文是本人在导师指导下所取得的研究成果。论文中除特 别加以标注和致谢的地方外，不包含他人和其他机构已经撰写或发表过的研究成果，其 他同志的研究成果对本人的启示和所提供的帮助，均已在论文中做了明确的声明并表示 谢意。 学位论文作者签名： 遂烟涟 学位论文版权的使用授权书 本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留、使用学位论文的规定，及学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交复印件或磁盘，允许论文被查阅和借阅。本文授权 辽宁师范大学，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电
2、子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后使用本授权j 5 。 学位论文作者签名：盗幽函丝 指导教师签名 签名日期：2 0 1 0 辽宁师范大学硕士学位论文 摘要 三维网格模型在计算机图形学、可视化等领域的广泛应用，使得人们开始关注三维 网格模型的骨架提取和细分的研究。骨架提取和网格细分是三维网格模型的基本问题。 骨架提取主要包括三类方法：距离变换、细化、分解。在基于细化的骨架提取方法 中，目前仍然有很多问题没有很好地解决，例如：当骨架受噪声影响时，它很容易包含 一些无效的分支或者发生骨架不连续的情况。基于距离变换的骨架提取方法能够较好地 保证骨架点的中心性，不过在保持原有
3、拓扑信息的连通性方面则存在不足。为了解决上 述两个问题，本文提出了一种基于显著性分支分割及其测地路径的骨架提取方法，主要 方法描述如下：首先进行M D S 变换，将三维网格模型弯曲的局部分支向各个方向的显著 性伸展开，提取显著性特征点，进而对三维网格模型进行分割；然后根据网格表面离散 测地路径的计算定义各分割块的结点环，并提取各显著性分割块的骨架；最后利用K S 主曲线方法对非显著的核心分割块部分骨架进行拟合。由于对三维网格模型进行了与姿 态无关的M D S 变换，所以该算法对骨架的计算同样与模型姿态无关。 关键字：M D S 变换；三维骨架；三维分割；三角网格； 三维网格模型的骨架提取及细分
4、 S k e l e t o nE x t r a c t i o nf o r3 DM e s h A b s t r a c t W i t ht h e3 Dm e s hb e i n ge x t e n s i v e l ya p p l i e dt om a n yf i e l d ss u c ha sc o m p u t e rg r a p h i c s a n dV i s u a l i z a t i o n ，p e o p l ea r eb e g i n n i n gt op a ya t t e n t i o nt os k e l e t o
5、 ne x t r a c t i o na n ds u b d i v i s i o n S k e l e t o ne x t r a c t i o na n dm e s hs u b d i v i s i o na r et w of u n d a m e n t a lp r o b l e m si n3 Dm e s h S k e l e t o ne x t r a c t i o nc o n t a i n st h r e ek i n d so fm e t h o d s ，s u c ha sd i s t a n c ec o n v e r s i
6、 o n ，t h i n m e l ta n dd e c o m p o s e s N o w , t h e r ea r em a n yp r o b l e m sw h i c hp e o p l ew a n tt os o l v ei ns k e l e t o n e x t r a c t i o nm e t h o db a s e do nt h i n n i n g F o re x a m p l e ，w h e nt h e r ei Sn o i s e t h es k e l e t o ni se a s yt o i n c l u d
7、 es o m ei n v a l i db r a n c h e se v e ne m e r g ed i s c o n t i n u o u s T h es k e l e t o ne x t r a c t i o nm e t h o d b a s e do nd i s t a n c et r a n s f o r mC a ne n s u r et h ec e n t r a l i t yo fs k e l e t o np o i n t s ，b u tc a nn o tm a i n t a i n t h ec o n n e c t i v
8、 i t yo ft h eo r i g i n a lt o p o l o g yi n f o r m a t i o nw e l l T os o l v et h e s et w op r o b l e m s ，t h i s p a p e rp r e s e n t sam e t h o db a s e do nt h es i g n i f i c a n tb r a n c hs e g m e n t a t i o na n dg e o d e s i cp a t h T h e m a i ni d e ai Sd e s c r i b e d
9、a sf o l l o w s ：F i r s t l y , a l lc u r v e d1 0 c a lb r a n c h e so fa3 Dm e s hm o d e la r e e x t e n d e di na l ld i r e c t i o n sa n da l ls i g n i f i c a n tf e a t u r ep o i n t sa r ee x t r a c t e d A n dt h e nt h e3 D m e s hm o d e I i Ss e g m e n t e d S e c o n d l y ,
10、t h i sm e t h o dd e f i n e sn o d er i n g so fe a c hb l o c ka c c o r d i n g t oc o m p u t i n gd i s c r e t eg e o d e s i cp a t ho nt h es u r f a c eo ft h i sm e s ha n de x t r a c t st h es k e l e t o no f e a c hs i g n i f i c a n tb l o c k F i n a l l y , t h es k e l e t o n so
11、 fa l lN o n - s i g n i f i c a n tp a r t sa r ef i t t e db yu s i n g K SM a s t e rC u r v eM e t h o d B e c a u s et h eM D Sh a sn o t h i n gt od ow i t ht h ep o s t u r eo fm o d e l s e l e c t e d ，c o m p u t i n go ft h i sm e t h o da l s oh a sn o t h i n gt od ow i t ht h ep o s t
12、u r eo fm o d e ls e l e c t e d K e y w o r d s ：M D St r a n s f o r m a t i o n ；3 Ds k e l e t o n ；3 Ds e g m e n t a t i o n ；t r i a n g u l a rm e s h ； I I 辽j2 师范大学硕七学位论文 目录 摘要I A b s t r a c t I I 引言1 1 1 研究背景和意义1 1 2 本文的研究工作l 1 3 本文的结构安排2 2 三维网格骨架提取算法3 2 1 三维网格骨架提取概述3 2 2 典型的网格模型骨架提取算法。3
13、2 2 1 体积法3 2 2 2 几何法4 2 2 3 拉酱拉斯编辑和平滑法4 2 3 三维网格模型的数据结构5 2 3 1 三角网格模型5 2 3 2 三角网格数据结构5 3 显著性分割的三维网格模型骨架抽取8 3 1 显著分支的分割8 3 1 1 模型的归一化8 3 1 2 网格模型上的离散测地距离8 3 1 3 多维标度法M D $ 9 3 1 4 显著性特征点的提取1 0 3 1 5 模型S 的k + 1 分割1 2 3 2 计算最短路径提取骨架线1 3 3 2 1 分割块之间的连接环13 3 2 2 分割块S 上的结点环定义和骨架计算1 3 3 2 3 核心分割块瓯的骨架计算1 4 3 3 实验结果分析1 6 4 工作总结与展望1 9 4 1 本文的上作总结1 9 4 2 进一步的研究与展望1 9 参考文献2 0 致 谢2 1 攻读硕士学位期间所发表的学术论
