三维cad模型检索综述

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1、第３９卷第４期计算机科学Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．４２０１２年４月ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅＡｐｒ２０１２三维ＣＡＤ模型检索综述路通（南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京２１００９３）摘要对三维ＣＡＤ模型检索研究现状进行了深入和系统的综述。ＣＡＤ模型检索可划分为两个层次：基于视觉相似性的三维ＣＡＤ模型检索、面向语义与功能描述的三维ＣＡＤ模型检索。分别分析了两种检索层次下ＣＡＤ模型的检索方法。在此基础上总结了三维ＣＡＤ模型检索评测基准库、评测方法等。最后展望了现有研究中的难点及进一步的研究方向。关键词三维ＣＡＤ模型，视觉相似性，检索，形状

2、匹配，近似度，基准库中图法分类号ＴＰ３９１．４１文献标识码ＡＲｅｔｒｉｅｖａｌｏｆ３ＤＣＡＤＭｏｄｅｌｓ：ＳｕｒｖｅｙＬＵＴｏｎｇ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＮｏｖｅｌＳｏｆｔｗａｒｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９３，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｕｒｖｅｙｏｎｔｈｅｕｐ－ｔｏ－ｄａｔｅｒｅｔｒｉｅｖａｌｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒ３ＤＣＡＤｍｏｄｅｌｓｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｇｒｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔ

3、ｉｏｎｓａｎｄｒｅｔｒｉｅｖａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｂｅｔｗｅｅｎ３ＤＣＡＤｍｏｄｅｌｓａｎｄｏｔｈｅｒｇｅｎｅｒａｌｍｏｄｅｌｓ，ＣＡＤｍｏｄｅｌｓｒｅｔｒｉｅｖａｌｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｈｉｅｒａｒｃｈｉｅｓ：ｖｉｓｕａｌ－ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ－ｂａｓｅｄｒｅｔｒｉｅｖａｌａｎｄｓｅｍａｎｔｉｃ－ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ－ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｓ－ｂａｓｅｄｒｅｔｒｉｅｖａｌ．Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｓａｎｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｏｆｅａｃｈｈｉｅｒａｒｃｈｙｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ

4、ａｌｌｙ．Ｂｅｎｃｈ－ｍａｒｋｓａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｏｆ３ＤＣＡＤｍｏｄｅｌｓｅａｒｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙｅｘｉｓｔｉｎｇｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓａｎｄｆｕｔｕｒｅｒｅ－ｓｅａｒｃｈｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ３ＤＣＡＤｍｏｄｅｌｓ，Ｖｉｓｕａｌ－ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ，Ｒｅｔｒｉｅｖａｌ，Ｓｈａｐｅｍａｔｃｈｉｎｇ，Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ，ＢｅｎｃｈｍａｒｋＣＡＤ系统所支持的各类几何造型表示（主要采用实体模型表１引言［７］），此外示方法，如空间位置枚举、构造实体几何及边界

5、表示包括图像、图形、视频在内的面向内容的可视媒体识别与还包括特征造型表示（包含各类几何及非几何参数约束、产品［１］。近几年来随着三维获取设备及检索一直是研究热点之一管理信息等）。其次，由于表示方式、应用需求的不同，两类模相关软件技术的不断发展，各种应用对三维数据描述的需求型在检索机制上也存在较大区别。通用模型检索侧重于研究开始迅速增加，生物分子、机械工程、三维游戏、服装设计、虚全局几何推理及相似度计算，但由于缺乏相应局部细节表示拟现实场景建模、建筑设计及室内装潢等众多领域都逐步建及相应领域知识，通用模型检索方法一般难以完成特定语义立了相关

6、模型库，且其中的三维模型数量仍在不断扩充。与信息提取和细节匹配。而三维ＣＡＤ模型检索除考虑模型全此相应，面向内容的三维模型检索也逐步成为研究热点之局几何形状信息外，更侧重于与语义相关的特征识别、局部细［２，３］，近年来提出了多种不同类型的模型检索方法。节检索及拓朴关系分析。第三，ＣＡＤ模型检索由于主要用于一根据三维模型表示方法、应用场合及检索需求的不同，三解决设计、加工、制造等整个产品生命周期内的多种工程应用维模型检索大体上可划分为两类：三维通用模型检索及三维问题，因此所涉及的领域知识、检索需求等均有别于通用模型ＣＡＤ模型检索。通用模型检

7、索一般不涉及领域知识，侧重于检索。除此之外，两者在模型测试基准库的建立与评测等方［２８，１０４］。正是由于上述区别，许多通用模型从几何形状描述角度分析，通过几何比较、统计分析等方法，面也存在较大差异［４－８］。检索算法、评测基准库等并不完全适用于ＣＡＤ模型检索。目在提取通用模型形状描述子的基础上完成比较与检索［９］、前开展三维ＣＡＤ模型检索较活跃的研究机构包括美国Ｐｕｒ－较早开展这方面工作的研究机构包括美国普林斯顿大学［１０］、日本东京大学［１１］ｄｕｅ大学ＰＲＥＣＩＳＥ研究所［１２］、美国Ｄｒｅｘｅｌ大学［１３］、中国台湾德国Ｋｏｎｓｔ

8、ａｎｚ大学等。［１４］三维ＣＡＤ模型检索与通用模型检索存在较大区别。首国立大学等。先，三维ＣＡＤ模型与三维通用模型在表示上差异较大。通用事实上，随着三维ＣＡＤ模型在数量及复杂性上的迅速增［１５