随着多媒体信息技术和三维技术的迅速发展，三维模型检索技术的研究成为学术界的一个热点，并成为MPEG-7标准模型的一个重要研究部分。该技术在CAD／CAM、计算机动画、游戏制作等领域均有广泛的应用和良好的前景。通常基于文本关键字的检索技术有诸多缺陷，因而基于内容的检索技术是该领域研究的重点。检索的精度、速度、鲁棒性是衡量一个三维模型检索系统好坏的最重要标准。一个典型的三维模型检索系统主要分为三大模块：预处理模块、检索模块、反馈模块。本文研究的重点在于检索模块和反馈模块的算法及系统设计。检索模块用于计算三维模型的相似度并用于匹配，其核心是三维模型几何特征提取算法。目前常用的三维模型几何特征提取算法有：基于轮廓的算法、基于拓扑形状的算法、基于视觉的算法。本文在对比研究多种算法的基础上，提出了一种基于特征二叉树和Zernike算子的三维模型几何特征提取算法。该算法首先计算三维模型在一系列同心球面上的投影，然后计算这些球面投影的三维Zernike算子，最后利用计算得到的特征向量进行相似性匹配。实验证明，该算法能有效地提高检索的精度和鲁棒性。反馈模块用于对第一次检索得到的结果进行分析和学习，使得多次检索后能有效地提高检索精度。目前常用的反馈方法有：传统的相关反馈方法、基于支持向量机或神经网络的反馈方法。前者较为成熟且易于实现，本文设计了一种结合模型相似度和纹理相似度的反馈方法。后者在理论和实现上都较为复杂，本文设计了一种基于支持向量机的反馈方法，主要思想是使用概率预测模型的分类归属，得到了很好的效果。最后，本文研究了MPEG-7框架下的多媒体信息检索技术，在该框架下对基于特征二叉树和Zernike算子的三维模型几何相似性匹配算法进行描述，以说明本文提出的算法符合MPEG-7标准。