Efficient volume preserving approach for skeleton-based implicit surfaces

This paper presents an efficient way to preserve the volume of implicit surfaces generated by skeletons. Recursive subdivision is used to efficiently calculate the volume. The criterion for subdivision is obtained by using the property of density functions and treating different types of skeletons respectively to get accurate minimum and maximum distances from a cube to a skeleton. Compared with the criterion generated by other ways such as using traditional Interval Analysis, Affine Arithmetic, or Lipschitz condition, our approach is much better both in speed and accuracy.

有理曲面的区间隐式化

利用一个低阶多项式区间隐式曲面来包围所给的参数式有理曲面,并构造了一些关于区间隐式曲面厚度和微分张量的目标函数.在最小化这些目标函数的条件下,该区间隐式曲面的中心曲面可以近似地逼近有理曲面,其逼近的误差可以利用区间隐式曲面的区间宽度进行估计.最后提供了具体的算法和一些实例.

一种直线与隐式曲面求交的方法

绘制隐式曲面的光线跟踪算法，其本质问题就是直线与隐式曲面的求交，区间算术求根方法是计算直线与隐式曲面的交点的一个很好方法。本文介绍了区间算术原理，研究了区间算术在直线与隐式曲面求交的应用，给出了相应的算法。应用区间算术，不仅可以求出直线与隐式曲面的最近交点，而且能求出所有交点。

有理B样条曲面的区间隐式化

提出有理B样条曲面的区间隐式化方法,即对一个有理B样条曲面,寻求包含给定的曲面的区间隐式B样条曲面,使得区间隐式B样条曲面的“厚度”尽量小,同时尽量避免出现多余分支.该问题等价于求区间隐式B样条曲面的2个边界曲面.针对该问题建立一个最优化模型并求解.

有理Bézier曲面的区间隐式化

本文依据以往的研究引入了有理Bézier曲面的区间隐式化的概念,即找到一条较低次的区间代数曲面使得给出的有理Bézier曲面落在该区间代数曲面内,并使得该区间代数曲面的宽度达到最小．文中给出了一个通过解一个带有线性限制条件的二次优化问题来计算一有理Bézier曲面的区间代数曲面的算法,并用实例演示了该算法．