可展有理Bezier曲面的设计与修正

通过构造与给定有理Bezier曲线形状相似的曲线,构造出可展曲面,从而提出了一种用于可展有理Bezier曲面的设计与修正方法.并进一步根据需要给出约束平面,对于与约束平面相交的曲面片,将被其所在的曲面族中的一个与约束平面相切或插值于约束平面边界的曲面片所取代.该方法不需要重新计算曲面的控制点和权因子,减少了计算量.修正后的曲面片不穿过约束平面,且仍为可展的曲面片.数值实验表明该方法简单、快速、有效.

可展有理Bezier曲面

认为由于三维形体的几何表示处处用到自由曲面造型 ,因此 ,曲面造型是 CAD和计算机图形中最活跃、最关键的学科分支之一 .首先通过给定两条形状相似的有理曲线 ,将其参数相同的对应点用直线段连接 ,构成可展曲面 ,提出了一种可展有理 Bezier曲面的构造算法 .其次将二次、三次有理曲线分别作为可展有理 Bezier曲面的设计曲线和伴随曲线 ,具体讨论了有关可展有理 (2 ,3 ) Bezier曲面的构造及其分类问题 .应用此算法使所设计的曲面更易修改 。

矩形域上有理Bezier曲面的广义离散算法及其应用

本文推广了有理 曲面的离散算法，得到了沿非等参数线离散矩形域上有理 曲面的割角算法，并给出了从有理 矩形片到有理 三角片的割角转换．

有理Bezier曲面模型的构建与应用

传统的建模方法不能精确表示曲面体的弯曲度,针对这些不足,本文采用有理Bezier方法构建曲面模型,给出了椭球体标准型有理二次Bezier控制点和权因子的求解算法;利用非有理Bezier的升阶算法将有理二次Bezier升阶为有理三次Bezier,给出了标准型有理三次Bezier曲线控制点和权因子的求解算法,构建了有理双三次Bezier椭球体曲面模型,通过调整控制点或权因子参数可生成如葫芦、青椒、鸡蛋等光滑的曲面模型.实验表明,该算法具有很好的设计灵活性和交互性,为构建曲面模型提供了新的技术支持.

双三次有理Bezier曲面G^1光滑拼接算法

依据有理Bezier曲面理论,研究了有理Bezier曲面的拼接问题,给出了具有公共边界曲线的两张双三次有理Bezier曲面G1光滑拼接条件.

双二次有理Bezier曲面G^1光滑拼接算法

依据有理Bezier曲面理论,研究了有理Bezier曲面的拼接问题,给出了具有公共边界曲线的两张双二次有理Bezier曲面G1光滑拼接条件.

双三次有理Bezier曲面G^2光滑拼接算法

依据有理Bezier曲面理论,研究有理Bezier曲面的拼接问题,给出具有公共边界曲线的两张双三次有理Bezier曲面G2光滑拼接条件。

双四次有理Bezier曲面G^1光滑拼接算法

依据有理Bezier曲面理论,即采用在公共边界处曲线连续和切平面光滑连续的性质,研究了有理Bezier曲面的拼接问题,给出了具有公共边界曲线的两张双四次有理Bezier曲面G1光滑拼接条件,从而得到很多的可调形状参数。

三次可展Bezier曲面的构造

可展曲面在很多的工程领域里,尤其在机械工程设计中有着重要的作用,例如飞机机翼、汽车车身、船体、鞋和服装等的设计与制造等。在空间的一平面上分别生成2条3次Bezier曲线,该平面绕一固定轴旋转不同角度,生成两个相交的平面,这2条3次Bezier曲线跟随旋转,分别位于两相交平面上,并由这两条曲线生成直纹面。根据直纹面可展的充要条件,求解出未知的设计曲线和伴随曲线的控制顶点,最终生成3次可展Bezier曲面。

可展Bezier曲面的构造算法

首先提出了一种由设计曲线和伴随曲线构造可展曲面的算法,并讨论了其依赖于设计曲线和匹配函数的几何性质及相应条件,在其基础上,研究了设计曲线和伴随曲线分别为n+1次,m+n+1次Bezier曲线的可展曲面构造方法,解决了任意次可展Bezier曲面的设计问题,最后以可展(3,4)次Bezier曲面为构造实例,证明了该算法的正确性和实用性.

三角域上有理Bezier曲面的GC^2拼接条件

本文首先给出了相邻的三角域上有理Ｂｅｚｉｅｒ曲面的ＧＣ＾２连续的充要条件，接着给出了一个具有明确几何解释的充分条件，这一条件易于在ＣＡＧＤ中应用。

可展Bézier曲面的设计

通过引入移位算子,利用deCasteljau算法,得到了可展Bézier直纹面是单参数平面族的包络的结论,并简洁地导出了两条边界曲线分别为n次和m次的空间Bézier曲线的直纹面为可展曲面的充分必要条件。提出了二次Bézier可展曲面的设计方法:给定可展曲面的4个角点a0、b0、a2、b2和两个自由设计参数"、#,则待求的2个控制顶点a1、b1是在前2个控制顶点a0、b0的线性插值点a*与后2个控制顶点a2、b2的线性插值点b*的连线上,并且也是a*、b*这2个线性插值点的线性插值,即这4点a*、a1、b1、b*共线。该设计方法简单,可以通过2个自由设计参数"、$方便地控制曲面的形状。实例说明设计效果良好。

基于控制顶点的Bezier曲面交线算法

Bezier曲面求交问题是CAGD的核心问题之一。利用Bezier曲面片的控制顶点构造可展直纹面片,将Bezier曲面的求交问题转化为可展直纹面的求交问题,从而获得一种简单快捷的求交算法。

用有理双三次Bézier曲面片混合二次曲面

提出一种二次曲面混合方法,混合曲面由2张有理双三次Bézier曲面片构成,它们之间保持G2连续,混合曲面与二次曲面间保持G1连续.给出了混合曲面片控制顶点的显式表示,通过修改2类混合参数可以直观地调节混合方向及混合曲面的形状.另外,混合5个圆锥曲面的例子表明,该方法为多个二次曲面的混合问题提供了有效途径.

混合有理Bézier曲面及其三维重建

文章将Bernstein基函数与有理Bernstein基函数相结合,构造了一类新型有理曲面-混合有理Bézier曲面;给出了该类曲面的生成方法并讨论了曲面的性质。另一方面,在一种基于Newton-Thiele型非线性方法的插值曲面的三维重建理论基础上,讨论了由离散点集重建混合有理Bézier曲面的问题,为图形图象处理等研究领域提供了新的算法理论。

有理Bézier曲面的光滑拼接

本文考虑有理Bézier曲面片的光滑拼接问题,给出了有理Bézier三角曲面片的一阶与二阶几何连续的简明条件.同时还给出了有理Bézier三角曲面片与有理Bézier矩形曲面片的几何连续拼接算法.

以已知曲线为渐进线的可展曲面束的设计

研究插值一条任意参数曲线并以其为渐近线的可展以及有理可展曲面束的设计问题.基于插值一条任意参数曲线并以其为渐近线的一般曲面束的表达式,给出该曲面束为可展情形的表达式.讨论所设计的可展曲面束的类型,推导插值Bézier曲线并以其为渐近线的有理Bézier可展曲面束表达式.开展以圆柱螺线、圆锥螺线和Bézier曲线为渐近线的一般可展曲面以及有理Bézier可展曲面的编程实例,验证了该算法的准确性和有效性.

三角域上有理Bézier曲面的曲率连续拼接

本文证明了三角域上有理参数曲面或有理Bézier曲面间曲率连续的充要条件。导出了一些简单的充分条件。对于有理Bézier曲面,这些条件被转化成相应的控制顶点之间的关系,并由此给出了曲率连续拼接曲面的构造。

特征多面体对有理Bzier三角曲面片的逼近程度

通过对有理Ｂｅｚｉｅｒ三角曲面片的特征多面体进行参数化，推得升阶多面体序列对有理曲面片的逼近程度，进而得到一致收敛性．

基于固定边界的直纹面构造近似可展曲面

对边界固定直纹面提出用重新参数化边界曲线的方法来提高直纹面的可展程度.首先对一类边界曲线为二次的直纹面,证明了用一次有理函数重新参数化边界曲线可以使直纹面真正可展,然后对其他的边界曲线分别为二次和三次的直纹面,给出了衡量其可展程度的目标函数,并用牛顿迭代法求出使目标函数极小的一次有理函数,用求得的一次有理函数来重新参数化边界曲线使直纹面实现近似可展.最后通过改进方法,对一些特殊情况引入了分段的一次有理函数来重新参数化边界曲线,使得直纹面的可展程度有了进一步提高.