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样例驱动的三维模型运动结构迁移

摘  要：人造对象三维模型可具备能够进行推拉、旋转等运动的部件，这些部件对于其邻接部件的组成关系和相对运动方式构成了三维模型的运动结构。然而在主要以结构图来表示静态模型结构的现有三维建模方法中，模型的运动结构难以被描述表达，特别是对于类别多样、结构复杂的人造对象，标注其运动结构及其运动方式主要依靠人工进行。在现实生活中，运动结构对于人造对象的功能属性和交互方式具有重要的意义，因此本文利用有限类别和数量的三维模型运动结构数据库，提出了基于样例驱动的三维模型运动结构迁移方法。通过对输入模型的子结构分析，将输入模型根据其结构复杂性分解为多个功能子结构，然后使用基于ICP（Iterative Closest Point）的形状匹配方法，对输入模型或其子结构推荐出适合进行运动结构迁移的库模型，并通过结构图节点匹配建立库模型与输入模型的部件关联，将库模型的运动结构和运动方式等标注信息迁移至输入模型，使其具有可运动的部件与合理的运动方式。实验结果表明，本文方法可以从模型库中为输入模型找到适合的运动结构并迁移至输入模型，使原本仅具有静态结构的输入模型具有可运动的部件，并获得合理的运动结构。

关键词：样例驱动；三维模型；运动结构；迁移建模