牛顿插值公式求函数值的C程序实现

在给定的精度范围内,利用C语言实现了利用牛顿插值公式通过对给定有限的采样点值进行插值,计算和输出相应的均差矩阵,并实现计算任意给定计值点的函数值,最后分析了算法的时间和空间复杂度。     

基于误差控制的自适应3次B样条曲线插值

针对现有曲线插值算法不能有效压缩型值点的缺陷,研究了一种自适应三次B样条曲线插值算法。从型值点序列中选用最少的点插值一条初始曲线,基于提出的点到曲线的最小距离计算方法,分别计算各非插值点对应的插值误差,并从中提取最大插值误差。若最大误差大于给定的误差阈值,则将其对应的型值点加入插值型值点序列,重新插值曲线,直到最大插值误差满足误差要求。与现有曲线插值算法相比,该算法可以在保证插值精度的前提下有效压缩数据量。     

空间三次PH曲线的定弧长四元数插值

针对已知两端点处位矢和切矢的空间曲线定弧长插值问题,构造了C1连续的三次PH曲线。通过四元数运算描述空间曲线切矢的变化,将曲线分成两段进行插值。利用PH曲线可以精确计算弧长的优势,实现了给定曲线弧长,简单快速地插值出空间曲线,并且论证了所提曲线插值方法的控制方程解的存在性。最后,通过算例验证了该方法在实现空间曲线定弧长插值方面的有效性和实用性。     

混合插值法重构近地表模型

当控制点多和网格稠密时,基于薄板样条(TPS)插值的近地表模型重构往往很耗时,影响了静校正中近地表建模的效率.针对此问题,采用一种TPS插值和三次样条插值相结合的混合插值法重构近地表模型.首先利用矩阵递归LU分解及GPU加速的LU分解算法求解大型线性方程组,建立TPS插值函数;然后在X和Y方向上使用适当的步长对网格进行抽稀,运用TPS插值函数计算稀疏网格点的值,再通过稀疏网格点建立三次样条插值函数并计算剩余网格点的值;最后用OpenGL实现近地表模型的三维可视化.实验结果表明,文中算法提高了近地表模型重构的速度,其精度接近TPS插值精度.     

二次Bézier样条光顺插值

根据平面曲线的应变能极小原则构造了一条分段二次B啨ｚｉｅｒ样条曲线插值给定的一系列平面型值点列和端点几何约束条件 为了改进插值曲线的整体光顺性 ,提出了确定插值二次B啨ｚｉｅｒ样条曲线在每一个型值点处的最优切矢方向的一种方法     

局部形状可调的三角多项式插值曲线

对于给定的有序插值点列,给出了构造一类三角多项式插值曲线的方法。三角多项式曲线的控制点直接由插值点列计算产生,避免了求解方程组。所构造的插值曲线可作局部形状修改且具有G2m-1连续性。     

一种基于矢量伸缩函数的参数曲面插值变形方法

为了对参数曲面进行精确变形,可通过构造特殊矢量伸缩函数来实现参数曲面的捕值变形.变形时,先在曲面选取变形辅助点,并利用这些辅助点构造矢量伸缩甬数;然后基于矢量叠加原理用此伸缩矢量函数去作用曲面,使曲面发生变形且变形后通过给定的插值点.插值变形结果表明,此方法不仅能够精确控制变形范围,而且在变形与未变形部分之间具有C2连续性.     

四次Hermite曲线的构造及其特性

在Hermite曲线插值理论基础上,针对工程应用中的特殊要求,提出了四次Hermite捅值曲线的概念．所构造的四次Hermite曲线满足给定点位置矢量和一阶导数矢量的条件,保证构造曲线处于给定锥面上,达到准双曲面齿轮轮廓曲线的插值精度要求．     

基于结构光的三维点云重建方法研究*

结构光三维成像是近年来三维成像领域的研究热点之一。整体设计及实现了条纹结构光三维重构系统,并重点研究了点云生成三角网格方法。该系统使用整体阈值与局部滑动阈值相结合的方法提取到条纹中心特征点,以像素索引值为中间媒介进行编码值插值计算,并利用像素索引值为媒介对点云进行三角网格化处理。利用像素索引值的方法简化了点云插值和点云生成三角网格的处理过程,并且能够精确得到每个点上的颜色值并进行颜色渲染。最后利用提出的方法对石膏模型和实际人脸面部进行了三维测量和重建,并分析了该方法测量的精度。结果表明提出的方法达到了实验精度的要求并取得了非常好的三维重构效果。     

数字图像插值算法的分析与实现

对常用的数字图像插值算法进行了深入的分析，指出双三次插值的本质是利用直接邻点的灰度值和（或）邻点间灰度值的变化率对待采样点进行内插，是常用插值算法中最好的算法，并在此基础上给出了Pascal语言的算法实现。     

计算机辅助导弹外形设计与三维可视化方法研究

本文讨论了导弹外形计算机辅助设计得两个主要内容外形插值计算和三维可视化技术,外形插值计算研究针对弹身和弹翼在不同曲线特性时如何选择相应得插值算法,并详细叙述了弹翼插值计算时型值点的取法.三维可视化则主要讨论了怎样用OpenGL三维模块结合构型算法在视窗操作系统下实现导弹三维可视化,文章指出使用显示列表可大幅度提高三维显示速度,并提供了数据点法矢的计算方法.最后用两个算例实现了插值算法和三维可视化,并验证了插值算法和三维可视化技术是工程仿真和计算机辅助设计中值得参考的一个实用方法.     

计算机辅助导弹外形设计与三维可视化方法研究

本文讨论了导弹外形计算机辅助设计得两个主要内容:外形插值计算和三维可视化技术,外形插值计算研究针对弹身和弹翼在不同曲线特性时如何选择相应得插值算法,并详细叙述了弹翼插值计算时型值点的取法。三维可视化则主要讨论了怎样用OpenGL三维模块结合构型算法在视窗操作系统下实现导弹三维可视化,文章指出使用显示列表可大幅度提高三维显示速度,并提供了数据点法矢的计算方法。最后用两个算例实现了插值算法和三维可视化,并验证了插值算法和三维可视化技术是工程仿真和计算机辅助设计中值得参考的一个实用方法。     

曲线设计中形状控制的加权有理插值方法

插值曲线的形状控制和应变能的控制可部分地通过对插值函数的二阶导数的控制而实现,文献（１）中利用对分母为线性的有理三次插值样条的二阶导数的控制,将插值曲线的凸性控制和应变能的控制结合起来,给出了将插函数的二阶导数约束于给定区间的算法的算法及其实现的条件,但在某些情况下,这种约束控制不易实现,利用分母为线性的有理三次插值样条和仅基于函数值的有理三次任值样条了一种加权有理三次插值样条,由于这种有理三次插     

一类C~2连续的单位四元数插值样条曲线

为了能够快速生成光滑的单位四元数插值样条曲线,实时控制三维物体关键帧动画,提出一种基于四次多项式的单位四元数插值样条曲线,并证明了它的插值性和C~2连续性.首先选择适当的四次多项式调配函数,使其生成的样条曲线能够插值给定的型值点列并达到C~2连续;然后通过累和形式的基函数作指数、代表关键帧方向的单位四元数为底的指数函数的连乘形式把欧氏空间中的样条曲线推广到单位四元数空间S~3中.文中构造的曲线能够自动通过给定的关键帧朝向序列,避免经典的B样条单位四元数曲线从型值点反求控制顶点过程中求解非线性方程组带来的时间开销,提高了计算效率.实验结果表明,该方案可以有效地应用于三维关键帧动画.     

有限域上稀疏多元多项式插值算法

稀疏插值是一种降低计算机代数算法时间复杂度的有效方法,在信号处理、压缩感知、结式计算、图像处理等领域都有广泛应用。为了提高稀疏多元多项式插值算法的效率,对Javadi/Monagan稀疏插值算法进行了改进。首先,消除了必须预先给定项数界T的限制,通过计算特定的矩阵行列式,得到插值多项式f的准确项数。然后,消除了必须预先给定次数界D的限制,通过构造辅助函数,利用概率法结合提前终止技术的Cauchy插值法,得到插值多项式f的准确次数,解决了Javadi和Monagan论文中提出的次数界D过高而导致的高计算复杂度的问题。理论分析和实验结果表明了改进算法的优势,特别是在给定的次数界D过高的情况下,相较于Javadi/Monagan算法,改进算法的性能有较大提高。更进一步,由于改进算法无须给定项数界T和次数界D,对于实际问题在利用插值恢复或近似时更具实用性。     

一种显式Hermite曲线插值方法

Hermite曲线插值要求插值曲线不仅严格通过型值点,还要满足型值点处的各阶导数切触条件.针对传统隐式或半显式Hermite曲线插值方法中求解复杂、非严格插值等问题,提出一种显式Hermite曲线插值方法.首先构造了一类基数型Hermite插值基函数,该基函数具有局部支集、对称性、高阶连续等性质;然后将该基函数与给定的Hermite插值条件调配,得到一条严格满足各阶切触条件的k次样条曲线.实验结果表明,利用文中方法得到的插值曲线不仅严格满足插值条件,还具有光滑的曲率与较高的插值精度;与传统方法相比,该方法具有插值过程简单、无需求解方程组的优点.     

插值给定数据点的四次PH曲线构造

目的 PH （Pythagorean hodograph）曲线由于具备有理等距曲线、弧长可精确计算等优良的几何性质,广泛应用于数控加工和路径规划等方面。曲线插值是曲线构造的主要手段之一,虽然对PH曲线的Hermite插值方法进行了广泛研究,但插值给定数据点的构造方法仍有待突破,为推广四次PH曲线的应用范围,提出了一种新的四次PH曲线的3点插值问题解决方法。方法 从四次PH曲线的代数充分必要条件出发,在该曲线的Bézier控制多边形中引入辅助控制顶点,指出其中实参数的几何意义,该实参数可作为形状调节因子对构造曲线进行交互。对给定的3个平面型值点进行参数化确定相应的参数值;通过对四次PH曲线一阶导数积分得到曲线的显式表达,其中包含一个待定复常量,将给定的约束点代入曲线的显式表达式得到关于待定复常量的一元二次复方程,求解该复方程并反求Bézier控制顶点得到符合约束条件的四次PH曲线。结果 实验对通过构造插值给定数据点的四次PH曲线进行比较,当形状调节因此改变时,曲线形状可进行有效交互。每次交互得到两条四次PH曲线,通过弧长、弯曲能量、绝对旋转数的计算得到最优曲线,并构造得到PH曲线的等距线。结论 本文方法给定的形状调节参数具有明确的代数意义和几何意义,本文方法易于实现,可有效进行交互。     

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.     

圆柱面上G1插值曲线

用向量吸收投影的方法解决了由圆柱面上给定的点及该点处切平面上的单位矢量,来构造圆柱面上的一条光滑插值曲线问题.首先,由圆柱面上给定的点及该点处切平面上的单位矢量构造一条插值给定点及给定单位向量的空间3次Bézier样条插值曲线,然后再将空间3次Bézier曲线吸收投影到圆柱面上,就得到所求的限制在圆柱面上满足插值条件G1连续的插值曲线.     

带端点插植条件的Bezier曲线降多阶逼近

研究了两端点具有任意阶插值条件的Ｂｅｚｉｅｒ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,且所得降价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剑速度。