随着计算机硬件技术和网络技术的迅猛发展,三维模型在工业产品设计、虚拟现实、生物医疗、地理信息及3D游戏动画等领域得到了广泛应用。同时,随着人们对视觉感知更为形象逼真的追求,三维模型的数据量与复杂度更是与日俱增。因此,迫切需要对三维模型进行有效的管理。三维模型形状相似性分析是实现三维模型检索、压缩与简化、多分辨率造型等应用的关键技术,已成为数字几何处理、计算机图形学领域的热点研究课题。模型的配准不仅可以实现模型的相似性分析,更可以有效的进行模型的分类与识别。目前围绕模型的配准涌现了一系列的研究成果。然而,在识别与配准的精度以及效率方面仍存在一定的局限性。本文在综合分析了国内外的研究基础上,提出了一种基于谱特征的三维模型配准与相似性分析方法。主要工作如下:(1)介绍三维模型的形状分析方法,常用的三维模型配准方法的研究现状。(2)综合分析三类数据点集的配准方法,以及每一类配准方法的理论基础和工作原理。在此基础上对各种方法进行比较。(3)介绍本研究的核心算法。首先结合模型表面的曲率特性提取模型表面的显著特征点,然后通过谱嵌入将模型空域中的特性映射到频谱域中,再通过薄板样条函数配准。最后分析配准正确率并对模型的种类进行区分。(4)探究模型整体和局部的对应关系。首先对稀疏模型的对应性研究进行了分析。其次对人工分割得到的具有一定语义特性的模型局部与整体的对应进行试验:通过选择合适的内蕴特征描述符并通过解决二次分配问题实现模型的局部配准。