三维模型管理与检索(二)

图1-1利用绘制二维图形的检索结果        图1-2利用检索进行交互式迭代检索

（2）普林斯顿大学的三维模型检索引擎

普林斯顿大学的三维模型检索引擎是一个比较优秀的通用三维模型检索系统，该系统同样是基于Web模式开发的。其后台数据库中包括超过五万个以上的的模型，其中五千多个商业模型、一万六千多个蛋白质模型和三万一千多个来源于网络上的免费三维模型。其系统结构如图1-3所示：

图1-3普林斯顿三维模型检索结构图

该系统提供三种模式的用户输入模式：二维草图、三维草图和模型数据文件，同时还提供了关键字辅助的用户输入接口。该系统提供的描述模型的关键字是在进行模型抓取的同时自动获取得到的。另外，系统提供绘制草图的绘制界面，因此在检索引擎中，根据用户输入方式的不同可以分为文本关键字、二维特征和三维特征三种方式，每种检索方式拥有不同的后台数据特征库，当进行检索时根据不同的输入与相应的数据库进行匹配。网络爬虫主要是用来负责进行模型数据库的搜索，该系统可以自动地从互联网上分析每个链接对应的网页信息，当发现新的模型时，其会自动的下载到本地，并进行相应的特征提取工作，并更新数据库中的索引信息。同时根据数据库中模型的种类和来源不同，系统将数据库划分为六种范围：All Models、Free Web Models、Viewpoint Models、De Espona Models、CacheForce Models、Protein Database。普林斯顿检索引擎的检索界面如图 1-4 所示。

图1-4普林斯顿三维模型检索界面

（3）Google 3D Warehouse 检索引擎

Google 3D Warehouse 模型数据库是谷歌专门为其3D建模软件Sketchup建立的线上模型检索库，该检索库的检索方式是基于文本的。数据库中的模型主要是通过网友创建并不断更新，模型的信息都是由作者自己分享时进行标注的。该系统以关键字作为检索方式，检索速度快，效率高，但是没有考虑到三维模型的内容信息，因此不能很好地满足用户的需求。检索界面如图1-5所示。

图1-5 Google 3D Warehouse检索界面

三、三维模型管理与检索的未来展望

计算机三维模型检索技术经过将近三十年的研究和发展，取得了非常大的进展，但不可否认，该技术远未达成熟阶段，有很多问题还未得到很好的解决，同时也有很多新问题被不断的提出，本文认为未来的研究工作可能包含以下几个方面:

首先，目前大多数研究者把重点放在提取三维模型的总体形状特征上，而三维模型特征表征结构一般包含整体特征和局部特征，如何有效的在特征描述中引用局部特征信息是未来三维模型检索领域需要进一步研究的内容，是否有更加有效地特征描述符表征三维模型更加全面的信息，或者是否可以将特征融合技术应用到三维模型检索中仍然有待研究；

另外，三维模型除了几何形状、拓扑结构等特征外，还包括纹理、表面曲率、颜色等特征，所以今后的检索领域应该也需要包含对这些特征的研究。

其次，因为已经有不少三维模型检索系统原型系统被研发出来，但是真正商用的还不多，大多数系统用于研究目的。未来针对不同的应用领域，如机械制造领域、分子生物领域、计算机动画领域设计针对该领域特点的模型检索系统也是未来发展的研究方向之一。如何可以将二维图片检索与三维模型检索结合起来，做到用户利用单一的二维图像便可以方便有效地检索出需要的模型，将现有三维模型检索技术与三维打印技术有效地结合起来；

最后，如何运用现有的方法提高检索系统检索效率和缩短检索时间，满足搜索引擎的实时性要求仍然需要大量的研究。