渐进迭代逼近方法在等距曲线逼近中的应用

渐进迭代逼近(PIA)方法在CAD领域有很好的自适应性和收敛稳定性,在曲线或曲面的逼近和拟合问题上具有很好的应用前景.文中将该方法应用于二维自由曲线的等距曲线(也称offset曲线)的逼近,提出基于PIA的等距曲线逼近算法.首先在等距曲线上采样数据点,采用Floater的方法对数据点进行参数化,并以这些采样点作为初始控制顶点,由这些初始控制顶点产生初始逼近曲线;然后考察相同参数值处采样点和逼近点的误差,并运用PIA方法逐步逼近等距曲线.该算法分别考虑了等距曲线的多项式逼近和有理逼近.数值实例结果表明,综合控制顶点数和算法误差这2项因素,文中算法具备较好的优势.     

Said-Bézier曲线的等距曲线的有理逼近

等距曲线逼近的关键在于对其参数速度的逼近,给出了Said-Bezier曲线参数速度的Tchebyshev逼近和Tchebyshev-Pade逼近,在此基础上得到了Said-Bezier曲线的等距曲线的2种有理逼近函数.因为n次Said-Bezier曲线在参数K=[n/2]时,即为,1次Bezier曲线,所以文中方法同样适用于Bezier曲线的等距曲线逼近.最后通过2个实例验证了这2种逼近方法,并与Legendre逼近方法进行了比较.     

OR插值曲线构造及Bézier曲线逼近

根据平面多项式曲线的等距有理参数化条件,构造了具有不同连续阶的OR插值曲线.由于OR曲线可通过恰当的参数变换产生有理形式的等距线,因此根据给定B啨zier曲线离散端点条件,可构造特定连续阶的OR样条曲线来逼近该Bézier曲线,而将OR样条曲线的精确等距线作为B啨zier曲线的逼近等距线.     

Bézier曲线的等距曲线的同次多项式逼近

等距曲线广泛应用工数控机床加工过程、机器人行走路线、刺绣针法生成等工业领域中,与基曲线相比,其表示更为复杂,基本小能用有理曲线来精确表示.为了使等距曲线与CAD/CAM系统更好地相容,基于圆弧的Bézier多项式逼近,提出一种Bézier曲线的等距曲线的同次多项式逼近方法.首先利用Tchebyshev多项式逼近圆弧,并由此得到圆弧的任意次数的Bézier多项式逼近;然后利用上述圆弧逼近的方法去逼近等距曲线的基圆.进而推导出了一种Bézier曲线的等距曲线多项式逼近方法,得到等距逼近曲线是与基曲线次数相同的Bézier曲线.最后通过实例与其他基于圆弧逼近的等距曲线逼近方法进行了比较,结果表明,文中方法与其他方法具有相似的逼近效果,但大大降低了逼近次数.     

基于控制顶点偏移的等距曲线最优逼近

利用最佳平方逼近的Legendre多项式来逼近基曲线的法矢曲线,计算出各控制顶点的偏移向量,由此产生偏移控制多边形来得到等距曲线的逼近曲线.通过与Tiller,Cobb,Coquillart和Elber等多种基于控制顶点偏移的等距逼近法的比较,表明此方法中曲线的离散次数和控制顶点数最少.此方法简单、直观,而且等距逼近曲线的表达式与原曲线具有相同形式,因而有很好的应用前景.     

带权Bernstein基的对偶基函数在等距逼近中的应用

利用带权Bernstein基的对偶基函数,给出了Bernstein基的对偶泛函和平方可积函数的最小二乘逼近算法,并考虑了满足端点高阶约束条件时的情形.将该算法应用于Bézier曲线等距曲线多项式逼近算法中,不仅可以获得显式的同阶Bézier逼近曲线,还可以满足端点高阶约束条件,进一步还可得到有理逼近算法.数值实例以及与...     

等距曲线的圆域Bézier逼近

用一条平面曲线来逼近平面Bézier曲线的等距曲线具有一定的局限性.提出用一条带宽度的"胖曲线"来逼近上述等距曲线的区域逼近思想,并建立与实现了圆域Bézier曲线等距逼近的整套算法,包括应用Remez方法求出等距曲线的最佳一致逼近曲线作为圆域Bézier曲线的中心曲线,提出上控最佳一致逼近的原理求出圆域Bézier曲线的误差半径函数,以及确定整条圆域Bézier曲线,最后还对该圆域Bézier逼近的效果做了分析和考核,并给出了一些具体实例.     

基于一元对称幂基的等距曲面有理逼近算法

给出了基于一元对称幂基的等距曲面蒙面逼近新算法。利用一元对称幂基逼近张量积Bézier曲面u向曲线的等距曲线,得到一组等距逼近曲线,取固定的v值,得到一组数据点,用反算控制顶点的方法得到过这组数据点的v向曲线。对这两组曲线用蒙面算法得到逼近的有理等距曲面。该算法计算简单,将二元等距曲面有理逼近转化为一元曲线有理逼近,同时方便地解决了整体误差问题,随着对称幂基阶数的升高,可以得到较理想的逼近效果。     

基于控制顶点扰动的平面Offset曲线的NURBS逼近

平面曲线的ｏｆｆｓｅｔ曲线具有丰富的几何结构,它在曲面造型、ＮＣ加工等领域具有广泛应用,但除直线、圆弧或速端曲线等少数几种曲线外,有理多项式参数曲线的ｏｆｆｓｅｔ曲线不能保证仍是有理多项式曲线形式。因此,实际应用中常用逼近方法表示ｏｆｆｓｅｔ曲造型系统中数据结构和几何算法的统一表示。作者针对平面ＮＵＲＢＳ曲线的特点,提出两种逼近表示方法,一种是基于曲线分割的控制顶点动法,另一种是整体控制顶点偏移法     

带端点插值条件的Bézier曲线降多阶逼近

研究了两端点具有任意阶插值条件的Bézier曲线降多阶逼近的问题.对于给定的首末端点的各阶插值条件,给出了一种新的一次降多阶逼近算法,应用Chebyshev多项式逼近理论达到了满足端点插值条件下的近似最佳一致逼近.此算法易于实现,误差计算简单,且所得降阶曲线具有很好的逼近效果,结合分割算法,可获得相当高的误差收敛速度.     

图象块的分形近似和分块分形近似编码

提出了一种图象块的分形近似方法。该方法借助于ＳＡＳ以达到对图象块的最小平方的分形近似，其运算量仅为２×Ｍ×Ｎ次乘法和４×Ｍ×Ｎ次加法，Ｍ×Ｎ为图象块大小。由图象块分形近似量化而成的编码，称之为分块分形近似编码。其压缩比依赖于所选取图象块大小和迭代变换系数的量化。对８×８图象块，在不失真情况下，其压缩比达到１７．８倍。通过对大量图象的实验结果表明，只需进行８次迭代，就能得到满意的重构图象。和其它分形编码相比，此方法简洁，编码速度快，对２２０×２２０的＂Ｌｅｎａ＂图象进行编码，在ＰＣ４８６／ＤＸ３３上，仅需时３０秒。     

Approximation mit Exponentialsummen

Zusammenfassung Für die Approximation mit Exponentialsummen ist die beste Approximation imTschebyscheffschen Sinne eindeutig, abgesehen von bisher nicht erkannten Ausnahmen. Eindeutigkeit liegt dagegen immer bei der Anpassung mit positiven Exponentialsummen vor. Daß diese Familie eine andere Struktur hat als die bekannten Verallgemeinerungen linearer Funktionenfamilien, zeigt sich am Charakter des Alternantenkriteriums.

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Summary In this paper we investigate the approximation by sums of exponentials in the sense ofChebyshev. The best approximation is shown to be unique apart from exceptions not previously recognized. However, there is always uniqueness, when only sums of positive exponentials are considered. This family has a structure which is different from that of other generalizations of linear families of functions. This feature is reflected in the criterion on the alternations of the error curve.

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Kernforschungszentrum Karlsruhe, Institut für Neutronenphysik und Reaktortechnik     

Approximation by circles

The problem considered is to assign a measure of circularity to a given compact set in the plane. The measure adopted is the size of the smallest annulus containing the given set. Two different notions of the size of an annulus, that of area and that of difference of radii are studied.     

Data Approximation Using Biarcs

. An algorithm for data approximation with biarcs is presented. The method uses a specific formulation of biarcs appropriate for parametric curves in Bézier or NURBS formulation. A base curve is applied to obtain tangents and anchor points for the individual arcs joining in G 1 continuity. Data sampled from circular arcs or straight line segments is represented precisely by one biarc. The method is most useful in numerical control to drive the cutter along straight line or circular paths.     

多变元周期函数的神经网络逼近：逼近阶估计

该文证明具有三角隐层单元的三层前向神经网络逼近多变元周期函数速度的上界估计、下界估计和饱和定理,揭示该类神经网络之隐层单元数与网络逼 近速度、逼近函数结构之间的关系,特别指出二阶光滑模为该类神经网络的本质逼近阶,并且当被逼近函数属于二阶Lipschitz函数类时,该类神经网络的逼近能力完全取决于被逼近函数的光滑性,文中也证明了该类神经网络的最大逼近能力以及达到最大逼近能力的一个充分必要条件,该文所获结果对于澄清该类神经网络的函数逼近能力与应用有重要指导意义。     

Bilinear Accelerated Filter Approximation

Our method approximates exact texture filtering for arbitrary scales and translations of an image while taking into account the performance characteristics of modern GPUs. Our algorithm is fast because it accesses textures with a high degree of spatial locality. Using bilinear samples guarantees that the texels we read are in a regular pattern and that we use a hardware accelerated path. We control the texel weights by manipulating the u, v parameters of each sample and the blend factor between the samples. Our method is similar in quality to Cardinality‐Constrained Texture Filtering [ MS13 ] but runs two times faster.     

Approximation of distributed delays

In this paper, we address the approximation problem of distributed delays. These elements are convolution operators with kernel having bounded support and appear in the control of time-delay systems. From the rich literature on this topic, we propose a general methodology to achieve such an approximation. For this, we enclose the approximation problem in the graph topology, and working on the convolution Banach algebra, a constructive approximation is proposed. Analysis in time and frequency domains is provided. This methodology is illustrated on the stabilization control for time-delay systems.     

Approximation by skin surfaces

We present a method to approximate a simple, regular C² surface W in by a (tangent continuous) skin surface S. The input of our algorithm is a set of approximate W-maximal balls, where the boundary of the union of these balls is homeomorphic to W. By generating patches of spheres and hyperboloids over the intersection curves of the balls the algorithm determines a one-parameter family of skin surfaces, where a parameter controls the size of the patches. The skin surface S is homeomorphic to W, and the approximate W-maximal balls in the input set are also S-maximal. The Hausdorff distance between the regions enclosed by the input surface W and the approximating skin surface S depends linearly on a parameter related to the sampling density of the approximate W-maximal balls.