基于遗传算法的B样条曲线和Bézier曲线的最小二乘拟合

考虑用B样条曲线拟合平面有序数据使得最小二乘拟合误差最小.一般有两种考虑,一种是保持B样条基函数的节点不变,选择参数使得拟合较优.参数的选择方法包括均匀取值、累加弦长法、centripetal model、Gauss-Newton迭代法等.另一种则是先确定好参数值(一般用累加弦长法),然后再用.某一算法计算出节点,使得拟合较优.同时把两者统一考虑,用遗传算法同时求出参数、节点使得拟合在最小二乘误差意义下最优.与Gauss-Newton迭代法、Piegl算法相比,本方法具有较好的鲁棒性(拟合曲线与初始值无关)、较高的精度及控制顶点少等优点.实验结果说明采用遗传算法得到的曲线逼近效果更好.用遗传算法对Bezier曲线拟合平面有序数据也进行了研究.

基于伪直母线的复杂曲面自适应分片与展开

利用自适应分片技术把拓扑结构复杂的曲面展开为平面.首先把CAD/CAM常用的参数曲面转化为三角剖分模型,求出曲面的伪直母线;然后基于伪直母线对曲面进行自适应分片;最后展开每一片曲面区域.该算法可以直接应用于计算机辅助设计、制造和计算机图形学的纹理映射,也可以应用于实际工业造型中的后继 处理.

保形闭圆弧样条插值的改进算法

在CNC加工中,直线段和圆弧是加工路径的重要组成部分.而圆弧样条的段数和曲线的保形性,是比较重要而且富有实际意义的.提出了一种改进的G1圆弧样条保形插值算法,该算法在型值点列满足较弱的条件下,具有圆弧段数较少,并且保形的特点.

基于张量投票的快速网格分割算法

为了根据网格模型上的尖锐几何特征对三角网格曲面进行合理分片,提出一种新的基于张量投票(tensorvoting)理论的三角网格分割算法.该算法将输入网格模型上所有的三角面片聚类成由用户指定数目的若干个区域,使得区域内部三角面片上点的尖锐几何特征尽可能接近.根据网格模型顶点上基于法向的张量投票矩阵的特征值分布与顶点尖锐几何特征的对应关系,算法将网格分割转化为能量最小化问题,并适当简化能量函数的形式,用快速聚类算法求解.通过引入启发式约束,算法较好地防止了分割区域的分离.实验表明:与已有算法相比,该算法具有较快的速度,同时能够较好地分割网格曲面上的尖锐几何特征区域.

离散曲线去噪的内在算法

对离散曲线采用一种内在表示方法,用曲线的内在几何量———边长和边与x轴正方向的夹角来表示点的位置.利用双边滤波的思想,对边与x轴夹角进行去噪声;然后以去噪后的角度作为一个约束条件,构造目标函数来反求曲线的顶点.该方法主要在于解决了去噪声方法中一般都会产生的收缩问题,并且能够保持曲线的基本特征.

平面曲线去噪的混合双边算法

介绍了一种对平面离散曲线进行去噪声的新的方法。在网格去噪算法中,有两种比较好的去噪方法,分别是由Fleishman等人与Jones等人提出的。这两种网格去噪算法都能较好地保持特征,但是它们的缺点是前者会产生收缩,而后者则会产生扩张,将这两种算法结合起来,并且应用于曲线,得到了一种新的不会产生收缩,并且能够很好保持特征的平面曲线去噪算法,较好地解决了在曲线去噪中的两个重要问题:收缩和保特征。

面向等几何分析的B样条参数体生成方法

三变量体参数化是进行三维等几何分析求解的首要步骤,论文提出了基于模板的由边界曲面生成B样条参数体的新方法。首先给出了插值边界曲面的Coons体的参数表达式,再由该表达式的离散表示,内部控制顶点可表示为边界控制顶点的线性组合。然后由其离散表示可得到Coons模板,并将Coons模板推广到统一形式,为内部控制顶点的生成提供了更多选择。论文通过热传导问题的实例对由不同的模板所得到的不同体参数化结果及其对等几何分析结果的影响进行了比较分析。