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本发明公开了一种基于树形结构拓扑图的三维体数据检索方法，具体为：步骤1，获取体数据子分界面，构建有向骨架树，对体数据的骨架和脊谷进行特征表示，构建树形结构拓扑图并对其进行向量表示，实现体数据内部结构的三维空间特征的表征；步骤2，分别计算基于有向骨架树的特征向量、骨架的特征向量、脊谷特征向量两个体数据的相似度相似度，然后计算基于树形结构拓扑图的特征向量相似度；步骤3，计算不同体数据其树形结构拓扑图向量间的相似度，基于获取的相似度，完成三维体数据的检索。本发明解决了现有体数据检索方法会导致体数据的三维空间信息、形状信息及拓扑关系丢失，能有效地实现了三维体数据模型的检索。