Получение цвета региона?
Попробуйте рассматривать Вашу задачу как задачу кластеризации. Т.е. есть кучка точек в 3хмерном пространстве, соответствующем RGB и надо найти наибольший кластер, скорее всего он окажется вытянутым весьма, можно его вписать в эллипс и центр эллипса будет нужным цветом. 
Еще если известны свойства 3д модели, можно подумать о том, что это поверхность, у нее есть нормали, прикрутить некую модель освещения и попробовать восстановить истинный цвет объекта. Но это так… что в голову приходит первым.
Может так?
pl.php.net/manual/en/function.imagecolorclosest.php
или так:
www.phpbuilder.com/board/showthread.php?t=10355107