基于物体重构和检索的三维建模方法研究

随着三维数据采集、电脑、和网络技术的发展，三维物体数据正兴起为下一代的数字媒体，越来越多的普通用户也将参与到三维内容创作过程中。由于传统的计算机辅助设计系统的专业性与繁琐性，人们往往对它们望而止步。因此我们迫切需要研究易用且高效的方法来进行三维物体的创建、检索、和重复使用。在本项目的研究中，我们将通过结合三维物体的重构和检索技术，提出一个直观、流畅、和高效的三维物体和场景创建方法。其主要步骤包括：（1）从线画图重构三维物体；（2）用重构出来的三维物体作为检索输入，在数据库中进行相似物体的搜索；（3）根据检索到的物体进行三维物体的编辑与合成。本项目的主要关键技术包括如何从二维线画图自动生成三维复杂物体、如何有效地表达和匹配三维物体、以及如何进行三维物体的编辑。本研究不仅在多媒体和计算机视觉研究领域具有重要的理论价值，还能在三维物体建模、搜索、和数字城市中得到广泛的应用。

本项目基于三维物体的重构与检索对三维物体的建模进行了深入的研究，为将来的三维数字媒体的广泛应用打下重要基础。围绕三维物体的重建与检索，我们提出了一系列新方法和新模型，包括：（1）复杂物体的分而治之重建方法；（2）利用平面物体重建来获得曲面物体的重建；（3）基于模型的三维物体重建方法；（4）基于三维参考网格的三维物体重建方法；（5）重建结果的修正方法；（6）从二维图像中重建对称物体的三维形状；（7）通过叠加线画图从二维图像中重建三维物体；（8）点云图像的三维物体分割和超分辨重建；（9）三维物体和三维人脸的检索和识别方法；（10）与检索相关的机器学习方法。..基于以上成果，我们已经发表了15篇SCI/EI收录的论文，其中：（1）一流国际期刊3篇（IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence (PAMI)，IEEE Trans. on Multimedia (MM)， IEEE Trans. on Image Processing (IP)）；（2）一流国际会议9篇（IEEE Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR)，IEEE Inter. Conf. on Computer Vision (ICCV), ACM Multimedia (ACM-MM)）；（3）二级国际会议2篇（Asian Conf. on Computer Vision (ACCV)，IEEE Inter. Conf. on Multimedia & Expo (ICME)）；（4）国内期刊1篇（计算机辅助设计与图形学学报）。..我们的成果超过了10篇国际一流刊物和会议论文的主要合同指标，我们也完成了项目的其它合同指标：能重建多于50个面组成的物体，建立包含三维物体重建和检索的物体建模系统。