一种直接光顺空间曲线和曲面的方法

本文提出了一种直接光顾空间的曲线和曲面的空间圓率法。该法除保留了平面圆率法的特点, 即不用插值曲线,且不存在大挠度问题之外,还具有光顺速度快、修改能力强、光顺效果好等特点。应用这种方法对一些典型曲线,曲面实例进行光顺计算的结果表明,这种方法是行之有效的。     

应用可变形模型进行曲线曲面光顺

根据物理模型的造型技术可以从另一个角度研究曲线曲面的光顺问题.基于能量的可变形曲线曲面可用于光顺一批有误差的散乱数据点.该方法不必要求数据点有序的条件，通过在数据点与曲线和曲面之间连接假想弹簧，可以克服“光顺”和“插值”的矛盾，得到所需形状.文章采用三次B样条几何表达形式，建立了光顺模型，分析了光顺机理，并给出了一个算法和几个应用实例.     

基于数字化光顺性指标的NURBS曲线自适应光顺

目前曲线曲面光顺算法大都基于手工操作,自动化程度低,难以对曲线曲面进行自适应光顺.针对此问题,文中给出一种数字化光顺性指标SValue的定义,基于此定义,提出了一个对NURBS曲线自适应的光顺算法.该算法通过对曲线小波分解,得到其尺度部分和细节部分.然后压缩细节部分得到光顺后的曲线,通过计算SValue来评定曲线的光顺...     

基于稀疏模型的曲线光顺算法

为了对曲线进行有效光顺,将曲线光顺问题建模成基于稀疏模型的优化问题,并提出了新的曲线光顺算法.通过分析非光顺曲线的例子,对现有的判别准则进行了总结;根据总结出的判别准则,曲线的光顺性与曲率图二阶差分的稀疏性与大小密切相关,将曲线光顺问题建模成一种基于稀疏模型的优化问题;并给出了一种高效的迭代调整算法求解该模型.数值实验结果表明,文中算法是实用和有效的;与其他光顺算法进行对比时,该算法也有十分突出的表现.     

基于小波的非均匀B样条曲线自动光顺算法

为了更好地对曲线进行自动光顺,针对一般的非均匀B样条曲线,提出一种基于非均匀B样条小波的曲线光顺算法.首先将曲线分解为尺度部分和细节部分,并把细节部分再次分解为小波尺度部分和小波细节部分;然后通过自动设定阈值对小波细节部分进行修复,并通过小波重构得到新的控制顶点;最后对新的控制顶点进行迭代计算,直至达到满意的光顺效果.通过设定光顺误差限,采用该算法可以在计算机上对曲线进行自动光顺操作.实例验证表明,文中算法比其他基于小波的曲线光顺方法具有更好的光顺效果.     

基于EMD的四边域曲面光顺算法

曲面光顺在计算机辅助几何设计（CAGD）中有重要应用,带噪声离散曲面可视为一种非平稳离散几何信号。经验模式分解（EMD）方法是分析非线性、非平稳信号的有效方法。提出了一种空间任意曲线EMD光顺方法和基于2维可分离的EMD曲面光顺方法。针对四边域离散曲面可视为U和V离散曲线构成的网格,且U和V曲线呈现空间任意形态。空间曲线光顺中,首先对数字曲线进行1维参数化,将曲线展开成1维信号;然后采用EMD对展开信号进行多分辨率分解,得到不同尺度下的内蕴模式函数(IMF),去除高频的IMF,重构信号;最后将重构信号逆映射回3维,得到光顺后的曲线。四边域曲面沿每条U,V线进行EMD光顺处理,得到光顺后曲面。实验结果表明,该方法可有效剔除曲面上的随机噪声,达到良好的曲面光顺效果。     

空间任务论证仿真系统中异类RTI连接技术研究

为使空间任务论证仿真系统具有可重用性和扩展性,将异类运行支撑环境(runtime infrastructure,RTI)连接技术引入其中,使其能够在不同任务的论证过程中使用已有的联邦成员.通过分析高层体系结构(high level architecture,HLA)在该系统中的应用关键技术,以及基于桥接盟员和异类RTI的概念,设计并实现了桥接软件以连接采用不同RTI建立的联邦成员,从而能够快速构建针对不同任务的空间任务论证仿真系统.对桥接软件的时间推进请求响应速度进行了测试,实验结果表明该桥接软件高效且可行.     

C-Bezier曲线的光顺逼近算法

基于弹性均匀细梁的应力能和扰动能的光顺优化,提出了一种光顺C-Bezier曲线的新方法。该方法综合考虑曲线的应力、应力能和扰动能,建立了一种新的曲线光顺准则。在新准则下通过调整控制参数α和控制顶点使得曲线的能量最小,得到最优的光顺逼近曲线。利用最小二乘法和非线性泛函的极小值优化计算,对平面数据点进行光顺逼近,达到光顺的目的。最后,给出了由数据拟合的C-Bezier曲线光顺的实例。     

改进的三维ODT四面体网格质量优化算法

针对密度非均匀四面体网格,提出一种改进的三维ODT(optimal Delaunay triangulation)网格光顺算法,提高了ODT的适应性.在四面体网格中,以每一内部节点为核心节点,创建由与该节点相连接的四面体单元构成的星形结构;根据网格尺寸场把其星形结构转换到以核心点为中心的归一化空间内,然后在归一化空间内应用经典ODT光顺算法对核心点位置进行优化;通过中值重心坐标将核心点转换回物理空间;这样,通过逐一优化内部节点的空间位置达到优化四面体网格整体质量的目的.算例表明,该算法有效、健壮;对于密度非均匀的四面体网格,其光顺效果比经典的ODT算法更好.     

C-B样条曲线的光顺逼近算法研究

基于弹性均匀细梁的应力能和扰动能的光顺优化,提出了一种光顺C-B样条曲线的算法。该算法的基本思想是：通过调整控制参数和控制顶点使得曲线的能量最小,得到最优的光顺逼近曲线。通过最小二乘法和非线性泛函的极小值优化计算,对平面数据点进行光顺逼近,达到了光顺的目的。最后,给出了由数据拟合的C-B样条曲线光顺的实例。实例结果表明,该算法为C-B样条曲线的光顺问题提供了一种有效的新方法。     

T-Bézier曲线能量法的光顺计算

针对T-Bézier曲线的光顺要求,提出了用能量法对T-Bézier曲线进行光顺。首先通过能量法对T-Bézier曲线修改一个控制顶点使之达到光顺,同时给出了扰动因子α对曲线的影响,由此得到欲移动T-Bézier曲线的一个控制顶点达到光顺,可先确定α,再确定新的控制顶点,就可得到光顺后的新的T-Bézier曲线。对整条曲线进行光顺时先确定扰动因子{α_i}_i=1ⁿ,然后求解一个系数矩阵为实对称三对角矩阵的方程组,再依次确定新的控制点列{P_i}_i=0ⁿ,最后由控制顶点确定光顺后的三次T-Bézier插值曲线,从而使T-Bézier曲线不仅达到整体光顺而且在数据点实现C²连续。最后,给出了3个实例,说明该算法是简单、实用和有效的。     

一种基于拟合二阶导数曲线的光顺算法

论文针对目前曲线光顺算法存在的问题,提出在小挠度情况下的利用曲线二阶导数平滑程度来判断曲线光顺性的准则,并在此基础上提出了一种采用最小二乘法来拟合曲线型值点列的二阶差商曲线,然后通过两次积分来反求出光顺曲线思想的曲线光顺算法,并给出了实际的算例来说明该算法的优越性。文中讨论了该方法的误差上界,从而能有效地控制算法在进行光顺时对曲线型值点的移动范围。     

基于四次方的自由曲线拼接算法

针对AutoCAD、CAXA等软件中的曲线造型问题:当型值点较多时,需绘制的曲线随着鼠标变化时会发生闪烁,有时甚至会出现死机的现象,依据有关"光顺性"的原理,采用了分段拼接曲线的方法,并选取了四次样条曲线方程.经仔细推算和编程实验证明:本算法避免了反求运算,拼接速度快;由于采用的是四次样条曲线,其光顺性的取法更合理,因此,曲线的光顺性比过去的做法更好,同时,在CAD上能直接应用.     

一种光顺B-Spline曲线的实用方法

曲线曲面的光顺处理一直是CAGD中研究的热点问题之一,如何快速、简便、正确地光顺曲线曲面,是光顺处理问题研究的核心。文章针对B-spline曲线提出了一种光顺方法,并描述了其基本原理和光顺准则。实例表明,文章所提出的光顺方法快速、简便,是一种较为实用的光顺方法。同时,该方法也可扩展到对曲面的光顺处理。     

带形状参数的类三次代数三角Hermite参数样条曲线

基于空间{1,t,sin t,cos t,sin~2t}提出了一类带形状参数的类三次代数三角Hermite参数样条曲线。该曲线不仅具有标准三次Hermite参数样条曲线的性质,而且在适当条件下能够精确表示圆、椭圆、抛物线等工程曲线。在给定插值条件时还可通过改变形状参数的取值对曲线的形状进行调控。同时,还基于光顺准则建立求解最优形状参数的数学模型,根据实际需要,该模型所求的形状参数能使得曲线达到C~1或C~2连续。实例表明,利用模型求解的最优形状参数能保证曲线具有良好的光顺性。     

双变量EMD分析的平面离散曲线光顺方法

曲线的光顺在计算机辅助设计及其相关制造业中都有着重要作用.通过把平面离散曲线当作非平稳信号来处理,提出了一种双变量经验模式分解(EMD)的平面数字曲线光顺方法.方法首先将平面数字曲线的各个变量分离,参数化为两个一维信号;然后运用一维EMD方法对一维化的信号进行滤波处理,去除高频噪声;最后对两个处理好的信号进行合成,得到...     

等距线的B样条光顺逼近

本文用均匀Ｂ样条曲线光顺逼近Ｂ样条曲线的等距线，并且通过曲率值的修正，调整等距线的形状。本文还使用了非线性优化技术。     

任意分辨率小波光顺的光顺精度分析

在多分辨光顺算法研究及软件编制的基础上,针对多分辨光顺的精度控制问题,分析研究了光顺尺度对光顺精度的具体影响。该方法以半圆曲线作为标定对象,揭示了光顺尺度的选择与光顺精度之间的内在联系。实验结果表明,光顺尺度越小,光顺误差越大;多分辨光顺能够以较少的点表示原始曲线,有较强的数据压缩能力;曲线曲率较大的地方,更容易产生光顺误差。     

基于多分辨分析的小波光顺实现

在相关小波光顺算法研究的基础上,利用C++语言和数值分析类库,设计了一款小波分析软件,实现了对具有任意控制顶点曲线的小波光顺。本软件主要包括"输入输出""二进小波光顺""任意分辨率小波光顺""参数设置"等四个模块,并可根据曲线控制顶点数自动判断其小波尺度,并选择最适合的计算模块。本软件在曲线光顺的效率和适应性方面达到了较好的平衡。最后用绘图功能实现了光顺曲线和细节曲线的绘制。     

计算机辅助车身表面设计——曲线曲面的光顺

文章给出在汽车本身计算机辅助设计中为达到曲线、曲面光顺,使用选点修改法中圆弧光顺法实现坏点寻找、粗光顺、精光顺及曲面网络光顺的方法,对原方法进行了修正和改进,使之适用于拟合设计,计算量小,能较快地完成光顺任务。