五次B-B曲面片构造G^1连续曲面重构方法

提出了用五次B-B曲面片构造整体G1连续曲面的计算方法。从G1连续曲面的充分条件推导了控制点的计算方法,并从方向导数的定义出发,通过最小二乘方法拟合已知点处的双变量函数,直接计算已知点的一阶,二阶方向导数来得到控制点的计算公式;分别对曲面片的内部和边界两种情况作了推导;这种方法在保证精度的情况下计算量较之六次B-B曲面片有较大的减少。

三角B-B曲面最小二乘渐进迭代格式的革新与加速

传统渐近迭代逼近方法是一种简单、直观和有效的数据拟合方法,但存在难以处理海量数据的缺陷.最小二乘渐近迭代逼近(least square progressive iterative approximation,LSPIA)方法的出现弥补了其数据量受限的不足,使之能适用于大量数据拟合的需求.为了提高LSPIA方法的收敛速度,结合Moore-Penrose广义逆的Schulz迭代方法,给出了三角B-B曲面的加速LSPIA迭代格式,并证明了2,3,4次三角B-B逼近曲面的LSPIA生成以2次的收敛速度收敛到最小二乘逼近结果.此外,还提供了拥有最快收敛速度的权重公式,并用实例验证了该加速LSPIA方法的正确性和高效性.

相邻的三角域上的B-B曲面和矩形域上的Bezier曲面之间的GC^2 …

本文给出了相邻的三角域上Ｂ－Ｂ曲面和矩形域上Ｂｅｚｉｅｒ曲面的ＧＣ＾２连续条件，这些条件有很好的几何解释，易于在ＣＡＤ／ＣＡＭ中应用。

有理三角B-B曲面多项式逼近的一个有效算法

将美国计算机图形专家Sederberg提出的有理曲线多项式逼近的思想与算法推广到工程中广泛采用的三角域上的有理曲面.主要工作是:给定一张有理三角B-B曲面,通过将多项式三角B-B曲面的控制顶点表示成相同次数的有理三角B-B曲面的形式,即将多项式曲面的移动控制顶点看作在有理三角B-B曲面上的移动点,并添加约束条件,构造了三角域上的Hybrid曲面;适当地选取有理三角B-B曲面的1次Hybrid曲面表示,推导了彼此等同但次数相邻的两张Hybrid曲面之间控制顶点的递推公式;利用Hybrid曲面移动控制顶点凸包内的一点来代替该移动控制顶点,得到了多项式三角B-B曲面逼近有理三角B-B曲面的一个算法,并在文中给出了数值实例.这些结果可以明显地提高计算机辅助几何设计系统的数据可换性与计算效率.

三角域上B-B曲面和矩形域上BZIER曲面之间的几何连续条件

利用 KAHMAN R关于曲面片之间的 GC2连续条件得到了当三角域上 B- B曲面已知时 ,三角域上 B- B曲面和矩形域上 BE、ZIER曲面之间的 GC2连续条件。

三角域上有理B-B曲面的包络性

利用函数求导数的方法给出了三角域上有理 B-B曲面的包络性。

矩形域上的B-B插值曲面

本文讨论了矩形域上的B-B插值曲面,首先讨论了Bézier纵标的确定,然后给出了B-B插值曲面的具体构造形式。 Hermite插值曲面,其特点是表示式简单,“插值”角点信息和C^r连续,但是在CAGD中为了便于曲面形状的控制,往往要求曲面不仅要“插值”角点信息,而且要适当的“插值”一些内部点(面点信息,边点信息等),这显然是Hermite插值曲面无法满足的.本文给出的B-B插值曲面就可以满足这种要求。 传统的B-B曲面是由其特征网格顶点所控制,所构造的曲面并不插值控制点,因此多用于曲面设计,如若要求曲面插值控制点,则需“反求顶点”,这将涉及矩阵求逆,常常可能产生“病态”,使问题无法进行下法,本文利用Bézier纵标的递归求法,完全避免了传统的“反求顶点”,无需去作矩阵求逆的工作。

基于三边域曲面的数字地面模型重建方法

结合基于四边域的曲面样条方法以及简单三角网格方法的特点 ,提出采用三边域B B曲面来描述复杂数字地面模型 ,给出了快速生成优化的三角网格的算法 .实验结果证明该方法简洁有效 ,同时达到了很好的主观视觉效果 .数据处理过程中生成的STL格式文件可以直接用于快速模型制作 .

算子表示的矩形域Bernstein-Bézier曲面

通过引入3个算子:移位算子、向前差分算子和恒等算子,将矩形域上Bernstein-Bézier曲面(B-B曲面)表示为更简洁直观的算子表示形式,并讨论了用算子表示的B-B曲面的各种性质,给出了相关的证明.结果表明,算子表示形式从另一角度揭示了矩形域B-B曲面的基本几何性质,也大大简化了相关结论的推导过程.

空间结构的自由曲面插值技术

空间结构中的自由曲面不具有解析函数表达式，因此建模较为困难。本文在借鉴计算机辅助几何设计（简称CAGD）理论的基础上，研究了一种基于三角B-B曲面的自由曲面插值技术，编制了相应的曲面插值程序，并进行了算例验证与分析。研究表明，CAGD理论中的曲面插值技术适用于空间结构的自由曲面，且生成的自由曲面具有良好的光顺性。

三角域上Bernstein—Bézier曲面的一种推广

本文给出了三角域上Bernstein—Bezier曲面的一种推广,并研究了这种曲面的性质和算法。

(n-1)面体上Bernstein-Bézier曲面的凸性刻划

得到一类ＢｅｒｎｓｔｅｉｎＢéｚｉｅｒ曲面在高维面体上是凸的．

矩形域上B－B曲面的凸性与强凸自然网的升阶不变性

矩形域上Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎ－Ｂｅｚｉｅｒ曲面（简称Ｂ－Ｂ曲面）的凸性问题是ＣＡＧＤ（计算机辅助几何设计）中人们关注的热点之一．曲面的凸性与它的控制网的凸性有密切的关系，但是在矩形域上其Ｂ－网该如何定义一直得不到很好的解决．本文提出了一种新的网──自然网的概念，并且证明了强凸的自然网具有升阶不变性．

三角域上的Plateau-Bézier问题求解新方法

从极小曲面上平均曲率处处为零出发求解三角域上的Plateau-Bézier问题.首先提出了一种新的线性能量函数,称之为平均曲率平方能量.基于该能量函数的极小化,推导出了内部控制顶点应满足的充要条件.通过造型实例,与基于Dirichlet能量极小化的求解方法进行了比较,发现两者各有千秋.特别地,若给定的边界曲线恰巧为三角域上的调和Bézier曲面的边界曲线,则按照该方法所构造出的曲面便为调和曲面;若给定的边界曲线恰好为等温参数多项式极小曲面的边界曲线,则按照该方法便可重构出该极小曲面.

基于地层轮廓的三维重构的设计和实现

在进行海底地质地层调查勘探时,通常根据测量仪器采集的数据生成地层断面轮廓线,按照这些连续的轮廓线的分布特征及其灰底不同来粗略地分辨地层的性质。然而这些单一的剖面轮廓还不足以直观地反映该地域整体地层的三维形状分布信息。根据地质地层分布的特性,通过对相邻断层轮廓线点集的匹配和三角剖分算法来进行地层分布的三维重构,并利用基于三角域的Bernstein-Bezier曲面构造三次光滑曲面,从而模拟三维的地层分布效果图。

矩形域上Bernstein-Hézier多项式曲面的凸性

在计算机辅助几何外型设计(CAGD)中,设计对象(主要是曲线和曲面)的形状控制是确保造型设计成功的一个重要因素.这里,形状控制包括整体形状(曲线、面的总体布局)控制和局部形状(曲线、面上每点的凸性)控制两部分.一般,前者可利用造型曲线、