三次NURB曲线的一个转换公式

本文推导了三次非均匀有理B样条曲线与三次有理Bezier曲线之间相互转换的关系式，并由此得出三次非均匀有理B样条曲线表示圆弧曲线的算法及其点几何性质，这些结果在计算机辅助几何设计及计算机图形学中是有用的。     

一种构造C~1连续的闭NURBS曲线的方法

三次非均匀有理B样条NURBS闭曲线在曲线曲面造型中有着广泛的应用.本文给出一种构造C1连续的闭的三次NURBS插值曲线的方法.在曲线曲面造型中,可代替周期性闭曲线,实现与开曲线的统一处理,且满足几何形体设计的连续性要求,简单、实用.     

带有给定切线多边形的保形NURBS样条曲线

讨论与给定切线多边形相切的NURBS曲线,所构造的曲线是C2连续的闭曲线,且对切线多边形保形.非均匀有理三次B样条的所有deBoor点由切线多边形的顶点直接计算生成.     

基于NURBS的动态接触边界算法研究

采用非均匀有理B样条(NURBS)方法描述模具型腔曲线，系统地分析了基于NURBS法的工件与模具动态接触过程的变化机制，并提出了相关算法。通过H型锻件成形的模拟，证实了相关算法的可行性。从而验证了NURBS法对提高塑性有限元软件的通用性和模拟精度有重要作用。     

带有给定切线多边形的保形NURBS样条曲线

讨论与给定切线多边形相切的NURBS曲线，所构造的曲线是C^2连续的闭曲线，且对切线多边形保形。非均匀有理三次B样条的所有deBoor点由切线多边形的顶点直接计算生成。     

通基于流形的封闭参数曲线构造理论

为了方便地构造真正意义上的光滑封闭参数曲线,以微分流形--圆为封闭参数曲线的定义域,以非均匀B样条为定义域上的基函数,设计了用于构造封闭参数曲线的控制顶点、控制顶点对应的参数值及节点矢量的确定方法和曲线上一点的三维坐标值计算方法;以作均匀有理B样条(NURBS)曲线常用的控制技术如夹直线段、在曲线上形成尖角等检验该算法与NURBS方法的兼容性.实验结果表明,该算法不仅实用可靠,而且比目前造型系统中的NURBS方法简单方便,完全与NURBS造型系统兼容.     

基于非均匀有理B样条的压电陶瓷非线性校正

针对压电陶瓷的非线性迟滞特性限制两级进给式大行程精密定位系统定位精度提高的问题,利用非均匀有理B样条(NURBS)快速插补算法对迟滞特性进行补偿.在通过MATLAB软件实现NURBS插补算法的过程中,将NURBS插补算法与线性插值算法进行仿真和比较.结果表明,NURBS插补算法的误差明显小于线性插值算法的误差,验证了利用NURBS插补算法解决压电陶瓷非线性的正确性、可行性和实用性,解决了压电陶瓷非线性迟滞特性曲线模型建立的问题,且在精密工作台满足速度要求的前提下可实现更高的定位精度.     

纬编针织物组织结构的三维建模方法研究

以3DS Max软件为例,探讨了针织物组织结构的三维建模方法.根据Pierce模型理论,确定了表达线圈轴线空间弯曲形态的控制点并基于非均匀有理B样条函数插值建立曲线,结合3DS Max软件的截面曲线放样技术实现了线圈的建模.按照线圈的形成规律,实现了纬平针、罗纹组织的三维建模.研究表明,基于非均匀有理B样条函数插值及截面曲线放样技术,可以方便地实现针织物三维模型的建立.     

基于退火遗传算法的NURBS曲线逼近

利用退火遗传算法实现任意阶、任意节点数的非均匀有理B样条(non uniform rational b-spline, NURBS)曲线逼近型值点序列。首先将NURBS曲线的控制顶点、权、节点序列和逼近型值点的t参数序列用浮点数编码为基因个体,然后通过循环执行交叉算子、变异算子和退火选择算子求解寻找最优解或者次优解。最后用四种不同控制顶点数和次数的NURBS曲线逼近同一个型值点序列,给出了四种不同条件下的数值结果和图形。实验结果表明通过退火遗传算法能够稳定地用不同次数和控制顶点个数的NURBS曲线逼近型值点序列。     

基于NURBS的复杂扭变曲面空间光顺研究

阐述了一种曲面空间光顺的方法。采用NURBS（非均匀有理B样条）方法对空间曲面进行定义，把扭变曲面在空间分割成小块曲面片，地达到分割的精度要求，从而避免了由二维定义到三维映射转换的误差。利用NURBS方法求解小块曲面片控制矩阵和控制点，通过重新定义曲面片的权因子和控制点来对曲面局部形状进行修剪，从而使曲面在空间的光顺性得到保证。此方法应用于风机叶片的扭变曲面以及相关曲面，得到了理想的光顺效果，是一种比较实用的光顺方法。     

基于小波变换的船体NURBS曲面光顺方法研究

根据大量的船体型值点,如何有效地建构出光顺的船体曲面是逆向工程中的一个关键问题,而船体曲线曲面光顺又是船舶型线设计的重点和难点.针对船舶型线的设计特点,研究定义了船体曲面的光顺准则;针对船体曲面的复杂性,引入NURBS的k、l次有理基函数Ri,k(u)、Rj,l(υ)作为小波尺度函数,采用小波变换作为曲面光顺方法,利用高亮线检验曲面光顺性;最后通过实例证明了该方法的有效性和合理性.     

NURBS曲线实时插补中S型加减速算法的研究

针对在高速高精度加工过程中非均匀B样条曲线(non-uniform rational B-spline,NURBS)的实时插补时,机床加减速容易出现冲击或者振荡现象,提出了S型加减速(S-shape ADC/DEC)前瞻方法。建立了曲线的S型加减速离散采样模型,提出了S型曲线加减速前瞻算法,通过此算法可以根据实际插补轨迹的几何特性,能够自适应地确定加减速点。仿真结果表明该算法可以在保证加工精度的同时有效消除加减速过程中对机床的冲击,提高加工精度。     

NURBS曲面显式降多阶逼近

针对由于几何图形最高阶数不同而引起的NURBS曲面降阶逼近问题，基于NURBS曲面的显式矩阵表示，结合Chebyshev多项式逼近理论，提出了一种NURBS曲面降阶新方法.分别对一小片NURBS曲面和整张NURBS曲面进行降多阶，并导出了误差界计算公式.当对整张曲面降阶时先分别对各小片操作，再对各片降阶逼近曲面的控制顶点，集中其下标相重的部分做加权平均得到最终的整张降阶逼近曲面.提出的算法可以一次降多阶，所得NURBS降阶逼近曲面具有显式表达式，实现了NURBS曲面降阶的最佳或近似最佳一致逼近.     

矩形网格上两类二元有理插值的存在性问题

利用矩形网格上二元多项式Lagrange插值公式,得到了矩形网格上2类二元有理插值函数存在的判别准则及有理插值函数的具体表示形式,并给出了数值算例.     

基于两级插补机制的NURBS曲线插补器研究

针对非均匀有理B样条（non-uniform rational B-spline,NURBS）曲线高速高精加工过程中计算负载高的问题,提出一种基于两级插补机制的NURBS曲线插补器方案,在主控端执行第一级插补,完成曲线预处理等粗插补工作;在运动控制端执行第二级插补,完成加减速及实时位置输出等精插补工作。同时,设计并开发基于ARM-FPGA架构的实验平台,可用于两级插补器的实验验证,具有一定的现实参考意义。     

带有切线多边形的一类有理样条的扩展曲线

利用一个对称的调配函数,结合NURBS曲线中权的思想,在曲线控制顶点处引进调配参数,将一类有理样条曲线进行扩展,得到的新曲线比原来的曲线有更强的描述能力,并且包含了原曲线形式.描述了一种与给定多边形相切的一类有理样条扩展曲线的算法.在算法中,所有的有理样条扩展曲线的控制点可以通过对多边形的顶点简单计算产生.所构造的曲线对多边形具有保形性,曲线可以局部修改,最后给出了2个算例.调配参数可以用来控制曲线的局部形状,特别适用于自由曲线曲面的设计,在CAD/CAM中具有很好的应用前景.     

一种快速的NURBS曲线修正方法

对三次NURBS(Non-uniform rational B-splines)曲线与型值点的表达式进行分析,提出一种NURBS曲线的局部修正算法,应用该算法移动NURBS曲线上的型值点修改曲线时,只有相应四段曲线段随型值点的移动发生变化.因此,有极好的局部性,运行速度也快,修改后的曲线依旧保持是NURBS曲线,方便了设计人员的操作.故该方法可以在CAD软件中应用,而且此方法可以直接推广到曲面情况.