基于C-B样条的Catmull-Clark细分曲面

为了解决 Catum ull- Clark细分曲面在工程上难以推广的问题 ,给出了一种基于 C- B样条的 Catumull-Clark细分曲面的算法 .C- B样条曲线是 B样条曲线的拓广 ,但它们的形状依赖于参数 α.由于新的曲面细分方法充分利用 C- B样条能够精确表示圆、椭圆等规则形体的特性 ,因而使通过此方法生成的细分曲面 ,除了在奇异点处能保持二阶导数连续外 ,还能够像 C- B样条曲线、曲面一样 ,精确地表示圆柱等常规曲面、统一工程曲面等的造型 ;同时它仍然保持细分曲面的造型特点 ,即能够解决 NU RBS曲面难以处理的任意拓扑结构的造型问题 ,另外 ,还可依赖控制参数 α的调节作用来增加造型的自由度 ,而且当 α→ 0时 ,它们就退化成 Catm ul- Clark细分曲面 .在工程图形上的应用实例表明 ,这种算法简单、有效 .     

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.     

基于C—B样条的Catmull—Clark细分曲面

为了解决Catumull-Clark细分曲面在工程上难以推广的问题，给出了一种基于C－B样条的Catumull-Clark细分曲面的算法，C－B样条曲线是B样条曲线的拓广，但它们的形状依赖于参数α，由于新的曲面细分方法充分利用C－B样条能够精确表示圆，椭圆等规则形体的特性，因而使通过此方法生成的细分曲面，除了在奇异点处能保持二阶导数连续外，还能够像C－B样条曲线，曲面一样，精确地表示圆柱等常规曲面，统一工程曲面等的造型，同时它仍然保持细分曲面的造型特点，即能够解决NURBS曲面难以处理的任意拓扑结构的造型问题，另外，还可依赖控制参数α的调节作用来增加造型的自由度，而且当α→0时，它们就退化成Catmul-Clark细分曲面，在工程图形上的应用实例表明，这种算法简单，有效。     

基于辅助输出的线性系统状态和未知输入同时估计方法

在未知输入观测器匹配条件不满足的情况下, 针对一类线性时不变系统, 研究了同时估计系统 状态和未知输入的问题. 首先, 基于可测输出对未知输入的相关度的概念, 给出了辅助输出 的构造方法, 使得匹配条件得以满足. 为了处理辅助输出中的未知信息, 提出了一种高增益 观测器设计方法, 它不仅能估计辅助输出, 而且还能估计辅助输出的导数. 然后, 基于辅助 输出的估计值, 提出了一种降维观测器设计方法, 可以在不受未知输入影响的情况下估计系统 的状态; 接下来, 基于状态和辅助输出及其导数的估计值, 给出了未知输入估计. 最后, 对一个五 阶系统进行了数字仿真, 仿真结果表明所提出的方法是有效的.     

曲线曲面小波分解偏差估计

针对曲线曲面小波变换后低分辨模型和原始高分辨模型之间的偏差问题,提出离散偏差模型方法来估计偏差.通过定义偏差曲线,并在此基础上提出离散偏差曲线法来估计高分辨曲线和低分辨曲线之间的偏差:给定弓高误差限,用等误差方法离散偏差曲线,利用离散点估计偏差.同时,将该思想推广到曲面小波分解偏差估计上,定义了偏差曲面,并提出离散偏差曲面法来估计高分辨曲面和低分辨曲面之间的偏差.实验结果表明,文中算法既可以实现分解n次之后的低分辨模型的偏差估计,又可以通过减小离散误差提高估计精度.     

多项式混合曲线曲面方法构造

针对混合曲线表示及其求导和求积困难的问题,通过计算构造出一种多项式混合曲线曲面形式.当待混合曲线是多项式时,混合曲线也为多项式形式.该多项式混合公式可以推广得到任意参数连续C(n)和几何连续G(n)的混合曲线曲面.另外,在得到的混合曲线曲面族中构造出了新的更优能量光顺方程,通过设置参数可得到合适的混合曲线曲面.实验结果表明,文中提出的混合曲线曲面造型方法稳定、有效.     

带多形状参数的广义Bézier曲线曲面

为了在几何造型中更加灵活地调控曲线曲面的形状,提出一种带多形状参数的造型方法.首先构造一种带多形状参数的多项式调配函数,其中Bernstein基函数是它的特例;然后利用给出的调配函数定义一类形状可调的广义Bézier曲线曲面,并研究了它们的性质.对给定的控制多边形,可以通过改变形状参数的值整体或局部地调控曲线的形状.最后通过数值实例说明了文中方法的实用性.     

基于卷积曲面的几何造型方法

卷积曲面是一种很有潜力的隐式曲面造型方法。由于卷积的可叠加性质，使得其生成的曲面很光滑，不会产生凸包和裂缝。卷积曲面造型是基于骨架的，其骨架可以是曲线或曲面，也可以以物体轮廓线为骨架原型来获取所需要的物体造型。在卷积造型的过程中，通过对骨架加权可以精细地控制结果曲面的形状。在介绍了卷积曲面造型的各类方法后，分析了其特点和发展方向。     

一种构造任意类三次三角曲线的方法

在自由曲线曲面造型中,一般多以多项式为基函数构造参数曲线曲面,而在三角函数空间中也能构造参数曲线曲面.给出了一种构造任意类三次三角参数曲线的方法,该法以三次多项式曲线的基本性质为基础,从而构造出的曲线与对应的三次多项式曲线具有几乎完全相似的性质,而且所构造的曲线能精确表示圆弧、椭圆弧、抛物线弧等二次曲线,为曲线曲面造型提供了一种新方法.     

基于边界采样技术的插值Loop细分方法

本文在分析了传统几何造型的弊端及开曲面造型中光滑边界曲线的插值要求后,针对细分曲面造型方法中较常用的Loop细分,提出了基于边界采样技术的插值细分曲面造型方法。该方法一方面利用了细分曲面造型的优点,如算法简单、可表达任意拓扑结构等;另一方面又满足了工程应用中插值边界曲线的要求。文中详细讨论该算法的步骤,并通过示例验证了该算法的有效性和实用性。