光顺B-spline曲面片的一种实用方法

重构曲面的光顺处理是逆向工程中的关键步骤，如何快速、简便、正确地光顺曲面，是曲面光顺处理问题研究的核心。本文针对B-spline方法重构曲面提出了一种光顺方法。并描述了其基本原理和光顺准则。实例表明，本文所提出的光顺方法快速、简便，是一种较为实用的光顺方法。     

局部能量最优法与曲线曲面的光顺

曲线光顺处理的方法主要有选点修改法和优化方法，而Kjellander方法是最常的选点修改法之一，文中提出一种选点修改法－局部能量最优法，该方法在三次均匀参数曲线法顺问题上进一步改进了Kjellander方法，具有更好的光顺效果，对三次B样条曲面给出了一个与此相关的曲面光顺方法。     

NURBS 曲面光顺方法综述

NURBS 曲线、曲面的光顺处理是CAD/CAM 中非常重要的问题。在研 究了NURBS 曲面光顺中的几种常用方法的基础上,针对现有光顺算法在多尺度特征并存曲 面光顺中的不足,提出利用各向异性小波在表达高维信息的优势,将各向异性小波融入曲面 的多分辨率分析中的思想,应用于NURBS 曲面光顺,以达到对曲面特征的保存。     

汽车车身曲线曲面光顺处理方法的研究

本文根据车身曲线曲面的造型特点，提出了车身曲线曲面的光顺准则；重点介绍了用圆曲率法进行曲线曲面光顺的方法；还讨论了在实际车身曲面造型中，如何进行曲面光顺处理及检验曲面光顺的方法；最后介绍曲线曲面光顺方法在整车外表面设计中的应用。     

曲线曲面的定量造型方法

为了探索有效的曲线曲面造型的新方法,利用小波技术引进平均小波光顺率的概念,提出一种针对NURBS曲线曲面的定量造型方法.该方法把平均小波光顺率作为目标函数进行优化造型,同时由目标函数的值定量地评估优化造型结果的光顺情况.与传统方法相比,在曲线曲面造型过程中参考平均小波光顺率可以更方便地对曲线曲面进行造型设计.实例验证结果表明,文中方法在满足约束条件的情况下达到了满意的造型效果.     

计算机辅助车身表面设计——曲线曲面的光顺

文章给出在汽车本身计算机辅助设计中为达到曲线、曲面光顺,使用选点修改法中圆弧光顺法实现坏点寻找、粗光顺、精光顺及曲面网络光顺的方法,对原方法进行了修正和改进,使之适用于拟合设计,计算量小,能较快地完成光顺任务。     

基于EMD的四边域曲面光顺算法

曲面光顺在计算机辅助几何设计（CAGD）中有重要应用,带噪声离散曲面可视为一种非平稳离散几何信号。经验模式分解（EMD）方法是分析非线性、非平稳信号的有效方法。提出了一种空间任意曲线EMD光顺方法和基于2维可分离的EMD曲面光顺方法。针对四边域离散曲面可视为U和V离散曲线构成的网格,且U和V曲线呈现空间任意形态。空间曲线光顺中,首先对数字曲线进行1维参数化,将曲线展开成1维信号;然后采用EMD对展开信号进行多分辨率分解,得到不同尺度下的内蕴模式函数(IMF),去除高频的IMF,重构信号;最后将重构信号逆映射回3维,得到光顺后的曲线。四边域曲面沿每条U,V线进行EMD光顺处理,得到光顺后曲面。实验结果表明,该方法可有效剔除曲面上的随机噪声,达到良好的曲面光顺效果。     

一种直接光顺空间曲线和曲面的方法

本文提出了一种直接光顾空间的曲线和曲面的空间圓率法。该法除保留了平面圆率法的特点, 即不用插值曲线,且不存在大挠度问题之外,还具有光顺速度快、修改能力强、光顺效果好等特点。应用这种方法对一些典型曲线,曲面实例进行光顺计算的结果表明,这种方法是行之有效的。     

基于遗传算法的B样条曲线自动光顺算法

文章基于遗传算法,将节点删除法和能量法结合,提出了一种光顺B样条曲线的新方法。该方法的基本思想是:在误差允许范围内,通过遗传算法自动确定B样条曲线需要光顺的部分,然后在保证曲线能量最小的前提下,删除不光顺处的节点。实践证明,该算法具有自动性和客观性,并在光顺曲线的同时达到了数据压缩的目的。     

应用可变形模型进行曲线曲面光顺

根据物理模型的造型技术可以从另一个角度研究曲线曲面的光顺问题.基于能量的可变形曲线曲面可用于光顺一批有误差的散乱数据点.该方法不必要求数据点有序的条件，通过在数据点与曲线和曲面之间连接假想弹簧，可以克服“光顺”和“插值”的矛盾，得到所需形状.文章采用三次B样条几何表达形式，建立了光顺模型，分析了光顺机理，并给出了一个算法和几个应用实例.     

蝶形细分面片的光顺

使用蝶形细分法细分一般的初始控制网格得到的细分面片光滑而不光顺 ,面片的视觉效果很差 ,而运用现有的光顺技术 ,又只能直接光顺细分以后的结果 ,其需要保存的数据不仅量大 ,而且会引入误差 .针对这一问题 ,提出了一种新的光顺方法 ,即通过调整初始网格顶点位置来光顺细分以后的结果 .在添加合适的约束后 ,该方法不仅可以在光顺细分面片的同时 ,降低细分面片和三维真实物体表面之间的逼近误差 ,而且由于最终输出的是初始控制网格 ,故需要保存的数据量小 .     

Fairing of Parametric Cubic B-spline Curves and Bicubic B-spline Surfaces

ＦａｉｒｉｎｇｏｆＰａｒａｍｅｔｒｉｃＣｕｂｉｃＢｓｐｌｉｎｅＣｕｒｖｅｓａｎｄＢｉｃｕｂｉｃＢｓｐｌｉｎｅＳｕｒｆａｃｅｓＭｕＧｕｏｗａｎｇ，ＺｈｕＸｉｎｘｉｏｎｇ，ＬｅｉＹｉａｎｄＴｕＨｏｕｊｉｅＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉ...     

曲线曲面拟合中型值点参数的最优化

曲线、曲面光顺拟合的关键是寻找与型值点相应的最优参数,然后即可按最小二乘法通过建立最佳拟合方程来求出控制顶点.现有的各种参数选取法,由于没有体现最优参数的几何特征,从而使得最终的拟合精度偏低和计算的时间复杂性偏大.为了提高曲线、曲面拟合精度和计算速度,提出了一种型值点参数最优化的算法,该算法先利用点到曲线、曲面的正交投影,结合参数坐标邻域的搜索来提高计算速度,然后在曲线、曲面的迭代过程中不断修正参数,最终产生具有明显几何意义的型值点参数,以达到最佳拟合效果.与Hoschek,Carlos以及Piegl等算法的拟合结果比较表明,该算法迭代次数减少了10%～90%,计算时间复杂度降低了20%～70%,计算精确度提高了40%左右.     

Nonuniform B-spline Mesh Fairing Method

A method for fairing a surface composed of a set of discrete data points distributed in anonrectangular topological mesh is presented.All curves are expressed by nonuniform cubic B-splinecurves.The fairing method is minimizing the elastic strain energy of mesh curves and of springs at-tached to the data points.The fairing surface can be generated by interpolating through the meshcurves.The generation and fairing of a ship hull surface is given as an example.     

C-B样条曲线的光顺逼近算法研究

基于弹性均匀细梁的应力能和扰动能的光顺优化,提出了一种光顺C-B样条曲线的算法。该算法的基本思想是：通过调整控制参数和控制顶点使得曲线的能量最小,得到最优的光顺逼近曲线。通过最小二乘法和非线性泛函的极小值优化计算,对平面数据点进行光顺逼近,达到了光顺的目的。最后,给出了由数据拟合的C-B样条曲线光顺的实例。实例结果表明,该算法为C-B样条曲线的光顺问题提供了一种有效的新方法。     

基于多分辨分析的小波光顺实现

在相关小波光顺算法研究的基础上,利用C++语言和数值分析类库,设计了一款小波分析软件,实现了对具有任意控制顶点曲线的小波光顺。本软件主要包括"输入输出""二进小波光顺""任意分辨率小波光顺""参数设置"等四个模块,并可根据曲线控制顶点数自动判断其小波尺度,并选择最适合的计算模块。本软件在曲线光顺的效率和适应性方面达到了较好的平衡。最后用绘图功能实现了光顺曲线和细节曲线的绘制。     

Detecting regions with undesirable curvature

The use of Bézier curves or Bézier surfaces as ‘faired’ interpolation (approximation) curves or surfaces occasionally yields inflection points or changes of sign of the Gaussian curvature which are undesirable in some applications, notably the fairing of ship lines (surfaces) or the fairing of car body surfaces. In the following investigation we use a polarity to detect such undesirable points, then these points can be removed by the use of the well known Bézier techniques.     

C-Bezier曲线的光顺逼近算法

基于弹性均匀细梁的应力能和扰动能的光顺优化,提出了一种光顺C-Bezier曲线的新方法。该方法综合考虑曲线的应力、应力能和扰动能,建立了一种新的曲线光顺准则。在新准则下通过调整控制参数α和控制顶点使得曲线的能量最小,得到最优的光顺逼近曲线。利用最小二乘法和非线性泛函的极小值优化计算,对平面数据点进行光顺逼近,达到光顺的目的。最后,给出了由数据拟合的C-Bezier曲线光顺的实例。     

任意分辨率小波光顺的光顺精度分析

在多分辨光顺算法研究及软件编制的基础上,针对多分辨光顺的精度控制问题,分析研究了光顺尺度对光顺精度的具体影响。该方法以半圆曲线作为标定对象,揭示了光顺尺度的选择与光顺精度之间的内在联系。实验结果表明,光顺尺度越小,光顺误差越大;多分辨光顺能够以较少的点表示原始曲线,有较强的数据压缩能力;曲线曲率较大的地方,更容易产生光顺误差。