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三维模型作为继声音、图像、视频之后的第四种多媒体数据在互联网中的应用空间十分广泛,但由于高层语义与底层特征难以转换,导致三维模型语义检索和标注过程中存在着语义鸿沟的问题。受国家自然科学基金(编号:61502094)与黑龙江省自然科学基金资助项目(编号:F2016002)资助,本论文以三维模型进行快速识别与准确标注为目标,在综合对比了现有三维模型语义标注方法的基础上,对提升语义标注的性能进行了探索研究。具体研究内容如下:(1)为了实现三维模型的自动语义标注,本文设计并实现了一种基于近邻投票的三维模型语义标注方法(Annotation Method of 3D Model Based on Neighbor Voting,AMNV)。该方法通过提取三维模型的D2分布作为描述三维模型外部形状特征,在k近邻方法的基础上利用EMD来计算标注目标与数据集之间的相似度距离,利用k个特征相似的近邻模型所包含的已知标签对待标注模型的标注结果进行标签传播,最终实现三维模型的自动语义标注。(2)为了提升现有标注结果的多样性,本文提出了一种三维模型语义标注多样性的优化方法(Diverse 3DModel Annotation,DMA)。在现有标注结果的基础上,对三维模型的标注结果进行多样性优化。本文提出的方法利用了三维模型标签与标签之间的语义相似度计算定义三维模型多样性度量,通过综合考虑标注多样性与准确性,将低于标签相关性期望的标注结果重新排序,实现标注结果的多样性优化。(3)针对单纯依赖机器计算得出的标注结果可信度不高的问题,本文引进了人工查询相关反馈的三维模型语义标注优化方法。该方法主要依靠用户对三维模型的查询结果进行进一步的优化。通过用户主动查询相关标注结果并对结果进行二元置信度评分,实现现有标注结果与三维模型真实语义的相关性优化,最终实现三维模型标注结果的改善。为了满足现有三维模型检索和使用的需求,本文设计并开发了一个基于内容检索的三维模型语义标注系统。该系统在实现了三维模型的自动语义标注的基础上,提供了基于文本检索和基于内容特征检索的三维模型语义检索功能,另外还为用户提供了基于查询相关反馈的标注结果改善接口。通过本文提出方法的应用,该系统提高了三维模型检索和管理的性能,使用户在检索和使用三维模型时能够更加高效、便捷。