题目：基于模板的形状处理技术及应用研究

随着三维扫描获取技术的不断发展，数字几何作为一种新的媒体形式，成为继音频、图像、视频之后的第四类重要的多媒体数据形式出现在人们的视野中。随后的十几年中，数字几何更是在数字娱乐、工业制造、电子商务、人机工程、数字文化遗产保护等方面得到了广泛的应用。传统的数字几何处理技术包括数据获取、点云配准、网格重构、网格修复、网格优化、网格操作等方面。随着三维模型数据量越来越大，三维模型压缩存储、稀疏表示逐渐成为研究的重点。传统的数字几何处理不能满足大数据量的需求，因此本文研究基于模板的形状处理技术，以作为后续处理的基础。本文研究工作主要包括以下三个方面：1.基于模板的形状处理框架的研究。本文将基于模板的网格处理方法与网格编辑中基于拉普拉斯坐标的变形算法相结合进行了深入的研究，以及对由对偶网格驱动的变形技术进行了研究。最后形成了一个基于模板的形状处理框架，主要包括两个流程：基于拉普拉斯坐标的初始变形和基于对偶网格的精细配准。2.模板形状处理技术在人体测量学中的应用研究。本文以人体头部测点识别为例研究了模板形状处理技术在人体测量学中的应用。人体头部尺寸数据测量项对于研究头面具、人体头型分类等都是具有重大意义的，这些尺寸数据都是根据一定的人体头部测点计算得来的，因此如何自动有效地提取人体头部测点是研究的重点。本文利用基于模板的形状处理技术实现了三维人体头部测点的识别，得到了不错的识别结果。3.模板形状处理技术在计算机图形学中的应用研究。本文结合基于模板的形状处理框架，针对数字几何处理中的一些应用进行了深入的研究。包括在点云曲面重构、网格修复、球面参数化以及一致性参数化方面的研究。