杂乱点云的快速曲线拟合算法研究

针对杂乱点云的曲线拟合问题，根据Bezier曲线原理，给出了一种改进的曲线拟合算法。算法在保持曲面特征基本信息的前提下，先对测量到的杂乱点云进行平行切割，再对切割后的截线云进行插入排序，然后从中选点用Bezier曲线来拟合、逼近截线云。实践证明，该算法高效、稳定，可以快速地重构出三维形体的特征曲线。     

平面NURBS曲线的等距线算法：圆弧法矢近似法

本文根据产生曲线的特征点与它的等距线的特征点的对应关系,给出了一种平面NURBS曲线的等距线表示方法——圆弧法矢近似法。这种方法的特点是:(1)等距线与产生曲线具有统一的NURBS表示;(2)计算简单、几何意义明确、近似精度高。     

平面NURBS曲线的导矢及其等距线

本文首先给出了计算NURBS曲线导矢的递推公式,在此基础上,给出了生成平面NURBS曲线等距线的算法。     

基于位矢和切矢约束优化的Bézeier曲线形状修改

研究了带几何约束的Bezier曲线形状调整问题,给出一种改变控制顶点的约束优化方法.首先针对单参数点切矢约束,给出Bezier曲线形状调整的精确公式;并研究了基于单参数点位矢和切矢约束的问题,最后讨论了多参数点的约束修改问题.数值实例结果表明,用拉格朗日方法能对Bezier曲线的形状进行有效的修改.     

等距曲面的NURBS放样插值方法

本文给出了等距曲面的一种NURBS放样插值生成方法，该方法主要是在原始NURBS曲面上取得一个能较好反映曲面特征的型值点阵，再交这个型值点阵按某种算法矢方向外推，从而得到原始曲面的等距曲面上的型值点阵，然后，再用NURBS放样插值曲面来逼近等距曲面，本文给出的算法几何意义明显，易于编程实现，且得到的等距曲面其u向和v向参数曲线仍是NURBS曲线，且具有C^2连续性，最后，给出了一个实例。     

Bezier曲线的等距曲线生成程序设计

本文主要介绍Bezier曲线的等距曲线生成程序设计。     

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.     

用遗传算法生成NURBS曲线的等距线

提出一种生成NURBS曲线等距线的新方法,即从原始NURBS曲线求得一组精确NURBS等距点后,采用遗传算法对参数进行优化,提高等距线的逼近精度,优化目标函数为各精确等距点至逼近曲线的距离平方和取极小值,结果表明,遗传算法具有一定的优越性。     

基于参数速度逼近的等距曲线有理逼近

该文提出了曲线的参数速度逼近问题 ,指出等距曲线逼近的关键在于参数速度的逼近 ,并用两种方式来实现它 .首先 ,以法矢方向曲线的控制顶点模长为 Bézier纵标构造 Bernstein多项式 ,以它来逼近曲线的参数速度 ,给出了相应的几何方式的等距逼近算法 ,进一步利用法矢方向曲线的升阶获得了高精度逼近 .其次 ,基于参数速度的 L egendre多项式逼近和插值区间端点的 Jacobi多项式逼近 ,导出了保持法矢平移方向的两种代数方式的等距有理逼近算法 .     

保形五次几何Hermite插值的构造算法

讨论了计算机辅助几何设计中的GHI问题,GHI曲线需要型值点处的切线和曲率信息,所以GHI曲线比一般的插值曲线更困难.首先将保概念引入到GHI曲线,再用分段五次Bezier曲线构造了GC2保形GHI算法.该曲线的所有Bezier点由型值点及相应的曲率信息直接计算产生,无需求解矢量方程组,因此该曲线计算简单,局部修改方便.最后,两个数值例子被给出。     

平面曲线的offset逼近

文章给出了一种用三次Bezier曲线逼近平面曲线精确offset的方法。利用逼近曲线与精确offset曲线的对应点,法向尽可能相同这一性质构造具有较好的连续性的目标函数。此外,给出新的误差函数,该函数比常用的误差函数更能反映两曲线在一点处的真实距离。     

使用多段Bezier曲线模型的地质等值线光滑算法

在等值线自动生成过程中,如果仅仅将追踪到的等值点依次用线连接起来,那么将会生成一幅折线式的等值线图。文章提出使用多段三次Bezier曲线拟合模型对得到的等值线进行拟合,首先利用三次Bezier曲线的拟合公式和最小二乘法得到首段Bezier曲线的四个控制点,然后依据Bezier曲线拼接的光滑条件和首段Bezier曲线的控制点,再次使用最小二乘法得到次段Bezier曲线的四个控制点,依此类推,从而得到由多段Bezier曲线组成的光滑的等值线图。除此之外,本文给出构建网格较小情况下的多段Bezier曲线拟合模型特例。实验结果证实,本文提出的方法易理解,可行性好,光滑效果显著。     

类Bezier的三角多项式曲线

以Bezier曲线的特点为基础,提出了一种新的类似于三次Bezier曲线的三角多项式曲线：T-Bezier曲线。该曲线具有Bezier曲线类似的性质且能够精确地表示二次曲线。     

Bezier曲线反求参数算法的研究

Bezier曲线在工程领域有着广泛的应用,针对某船体外型修正软件中存在的原外型与参数曲线光滑衔接及获取参数和斜率的问题,提出了一种已知轴坐标反求Bezier曲线参数的快速高效算法,应用该算法,避开了对高次方程求解时时间复杂度高甚至无解的弊病,并由此设计了一种新型曲线绘制方法,具有广泛的工程应用价值.     

Bezier分形曲线的细分叠加生成方法

给出了一种由Bezier曲线生成分形曲线的细分叠加方法。将参数二周期化后的Bezier曲线进行递归细分,得到细分曲线序列,再依次将此细分曲线序列无限叠加,构造出处处连续而处处不可微的分形曲线,具有某种自相似性。此Bezier分形曲线可表示为原Bezier曲线控制顶点的线性组合,其调配函数由参数二周期化后的Bernstein基函数无限细分叠加生成,处处连续而处处不可微,且有某种自相似性。数值实验表明此细分叠加方法所生成的曲线具有分形特征。     

基于分段Bezier曲线的手绘雕刻图案矢量化

针对手绘复杂雕刻图案的特点,利用分段三次Bezier曲线实现手绘复杂雕刻图案的矢量化。提出一种自适应区分线条图案和区域块图案及提取区域块图案边界的解决方案。依据检测的角点信息将得到的轮廓边界分解成若干条独立的线段。曲线拟合时,为提高拟合精度,根据线段数据点到曲线的偏移量对线段进一步细分,提出一种实现分段曲线光滑连接的新方法。实验结果表明,该方法对手绘复杂雕刻图案的矢量化具有算法复杂度低、矢量化效果较好的优势,有广泛的实用性。     

一种新的基于参考曲线的 B 样条曲线延拓算法

针对计算机辅助几何设计(CAGD)中 B 样条曲线延拓问题提出了一种新的算法, 可以使延拓后的曲线和给定的参考曲线形状尽量相似。首先通过统一待延拓曲线和参考曲线的 节点矢量来确定延拓后曲线的节点矢量;然后,利用 B 样条端点松弛算法确定延拓后曲线中和 原曲线对应的控制顶点;最后,通过优化方法确定新增加的控制顶点,优化的目标是经仿射变 换后的参考曲线和延拓后的曲线对应控制顶点之间距离的平方和最小。提出了一种两步法求解 该优化问题,先通过优化方法确定仿射变换,然后利用该仿射变换计算新增加的控制顶点。为 了使延拓后的曲线光顺性较好,通过引入光顺项对该算法进行了进一步的改进。实验结果表明, 该算法得到的延拓曲线和参考曲线形状具有一定的相似性,算法具有很好的实用性和灵活性。     

Bezier曲Bezier曲线修改的一种分割算法线修改的一种分割算法

在图形图像处理过程中,Bezier曲线的应用是非常广的.通过增加控制点对Bezier曲线作修改,为了不改变原有曲线的形状,＂升阶＂是最常用的方法.本文从另一角度出发,提出把Bezier曲线先分割为两段曲线,无需对曲线进行＂升阶＂,只需重新计算控制点,从而也达到对曲线修改的目的,并且以三次Bezier曲线为例,给出了具体的求解过程.实践证明明,这种方法是可行的.     

Geometric Properties of Ribs and Fans of a Bezier Curve

Ribs and fans are interesting geometric entities that are derived from a given Bezier curve or surface based on the recent theory of rib and fan decomposition. In this paper, we present some of new geometric properties of ribs and fans for a Bezier curve including composite fans, rib-invariant deformation, and fan-continuity in subdivision. We also give some examples for the presented properties.     

闭合数字曲线的多项式递归拟合

在数字曲线拟合的各种方法中,常见的用作拟合基元的曲线有B样条、贝塞尔曲线等。与这些曲线相比,二次多项式曲线具有形式简单、计算方便等特点。但二次多项式只能拟合X坐标与Y坐标之间成函数关系的点序列,无法拟合闭合曲线。因此,论文提出了一种基于曲线分解的拟合方法,该方法首先将闭合曲线在X方向和Y方向上进行分解,得到两个一维离散函数,然后用二次多项式分别对这两个离散函数进行递归拟合,直到满足一定的精度要求为止。最后实验表明,该方法与现有拟合算法相比,具有精度高、计算量小等特点。