[发明专利]基于最大稳定区域的非刚性不完整形状对应方法及应用

说明书

本发明公开了一种基于最大稳定区域的非刚性不完整形状对应方法及应用，涉及三维形状分析领域，该方法包括：S1：从非刚性三维模型库中提取两个非刚性形状模型；S2：基于扩散几何，对S1中的两个非刚性形状模型分别进行特征检测并发现形状上的特征点或者特征区域，然后对每个特征进行特征描述，赋予其一个描述局部信息的向量；S3：预先定义分量树，并设置边描述符，之后基于边描述符进行最大稳定区域计算，并将计算结果定义为两个集合X和Y；S4：利用预测函数对每个区域依次进行区域对应、地标点对应和稠密对应。采用本发明的技术方案能够解决具有非刚性变化的整体形状与不完整形状之间的对应不准确的问题。

技术领域

本发明涉及三维形状分析领域，尤其涉及一种基于最大稳定区域的非刚性不完整形状对应方法及应用。

背景技术

三维模型得以大规模应用和发展的基本前提是借助计算机对其进行形状分析和处理。形状对应主要研究从给定的多个形状中，寻找形状元素间有意义的关系或映射，而形状对应研究领域的一个典型问题就是具有非刚性变化三维形状之间的对应关系计算，在这个领域中更具有挑战意义的是非刚性不完整形状对应；由于非刚性不完整形状自身的特性和获取手段的差异及噪声影响，使其不仅具有非刚性形变，还包括其它的一些变化，如拓扑变化和缩放变换，这些变化增加了对非刚性不完整形状分析的难度，同时也对非刚性不完整形状对应算法的精确度提出了更高的要求，以往对非刚性整体形状分析的方法多依赖于欧式距离和测地距离度量。

本发明基于扩散几何中扩散距离、热核签名描述符及热核映射等理论，对三维非刚性不完整形状对应中的基础性问题展开研究，以解决具有非刚性变化的整体形状与不完整形状之间的对应问题，并将研究结果应用到在线虚拟试衣系统设计当中。

发明内容

本发明意在提供一种基于最大稳定区域的非刚性不完整形状对应方法及应用，以解决具有非刚性变化的整体形状与不完整形状之间的对应不准确的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于最大稳定区域的非刚性不完整形状对应方法及应用，该方法包括：

S1：从非刚性三维模型库中提取两个非刚性形状模型，其中一个具有整体形状，另一个只有部分形状；

S2：基于扩散几何，对S1中的两个非刚性形状模型分别进行特征检测并发现形状上的特征点或者特征区域，然后对每个特征进行特征描述，赋予其一个描述局部信息的向量，并将其命名为特征描述符；

S3：预先定义分量树，并设置边描述符，之后基于边描述符进行最大稳定区域计算，并将计算结果定义为两个集合X和Y；

S4：利用预测函数对每个区域依次进行区域对应、地标点对应和稠密对应。

优选地，所述S3中边描述符的设置步骤如下：

S3-1：将两个模型表面的光滑流形用离散化的无向图X＝(V，E)表示；

S3-2：在无向图的边集合上面定义权重组成边加权图(X，f)；

S3-3：将权重函数f设置为边描述符。

优选地，所述边描述符表示边上的两个端点之间的热核距离或者称为扩散距离。

优选地，所述S4中区域对应的前提条件是X和Y的局部面积相似，才能将区域对应问题转化为求解最小化能量函数问题。

优选地，所述S4中可借助误差函数对每个区域进行地标点对应，形成稀疏对应，之后利用稀疏对应的对应关系将对应扩散到其他点，得到稠密对应关系。

本技术方案的原理及有益效果：