基于微粒群算法的有理Bézier曲线降阶

从最优化思想出发，把有理Bézier曲线的降阶问题转化为求解优化问题，并基于微粒群算法，给出有理Bézier曲线降阶的一种新方法。该方法可以实现多次降阶，且降阶后的有理Bézier曲线直接以显式给出。最后结合实例，与使用遗传算法进行有理Bézier曲线降阶的结果进行对比，实验结果表明了微粒群算法的有效性。     

基于微粒群算法的有理Bzier曲线降阶

从最优化思想出发,把有理Bzier曲线的降阶问题转化为求解优化问题,并基于微粒群算法,给出有理Bzier曲线降阶的一种新方法。该方法可以实现多次降阶,且降阶后的有理Bzier曲线直接以显式给出。最后结合实例,与使用遗传算法进行有理Bzier曲线降阶的结果进行对比,实验结果表明了微粒群算法的有效性。     

基于微粒群算法的有理Bézier曲线降阶

从最优化思想出发,把有理Bézier曲线的降阶问题转化为求解优化问题,并基于微粒群算法,给出有理Bézier曲线降阶的一种新方法。该方法可以实现多次降阶,且降阶后的有理Bézier曲线直接以显式给出。最后结合实例,与使用遗传算法进行有理Bézier曲线降阶的结果进行对比,实验结果表明了微粒群算法的有效性。     

基于升阶矩阵的有理曲面之间L2距离计算

计算曲线曲面之间的距离是几何设计与几何逼近的一个重要课题,如估计有理曲线曲面的降阶逼近和多项式逼近的误差时,需要一种简洁有效的方法来计算原曲线曲面和逼近曲线曲面间的距离.首先给出了基于升阶矩阵的两张有理Bézier曲面的L2距离表示,然后利用这个L2距离表示和最小二乘法,对有理Bézier曲面多项式逼近的误差作了明确而统一的度量.最后,基于Bernstein基与B样条基的相互转换,把有理Bézier曲线曲面的L2距离表示简洁地推广到有理B样条曲线曲面.所得到的几个计算曲线曲面之间的L2距离的公式均可通过矩阵运算表示,十分利于程序的实现,有应用价值.最后还给了几个实例.     

有理Bézier曲线的降阶

从最优化思想出发,把有理Bézier曲线的降阶问题转化为求解优化问题,这样使得权因子和控制顶点能被分开考虑,从而保证了权因子的非负性.同时,结合智能计算中的仿生学方法和程序设计方法,给出有理Bézier曲线降阶的一种新方法.该方法首先计算简单,应用适应值函数和简单的循环执行复制、交叉、变异、选择求出最优值或次优值,其次实现了有理Bézier曲线的保端点插值的多次降阶,降阶后的有理Bézier曲线直接以显式给出.     

有理B6zier曲线的降阶

从最优化思想出发,把有理Bézier曲线的降阶问题转化为求解优化问题,这样使得权因子和控制顶点能被分开考虑,从而保证了权因子的非负性.同时,结合智能计算中的仿生学方法和程序设计方法,给出有理Bézier曲线降阶的一种新方法.该方法首先计算简单,应用适应值函数和简单的循环执行复制、交叉、变异、选择求出最优值或次优值,其次实现了有理Bézier曲线的保端点插值的多次降阶,降阶后的有理Bézier曲线直接以显式给出.     

有理三角曲面的分片线性逼近

有理三角曲面的分片线性逼近在参数曲面的求交、绘制等方面有着重要应用.已有研究主要采用曲面的二阶导矢界来估计逼近误差,而有理曲面的导矢界估计是一项困难的工作.为解决上述问题,利用齐次坐标,给出了一种定义域为任意三角形的有理三角曲面的分片线性逼近算法.该算法有效地避免了有理三角曲面的导矢界估计,并且离散段数可先验地给出.此外,通过重新参数化技术来缩小有理三角Bézier曲面的权因子之间的比值,进一步提高了算法的效率.     

参数曲线曲面降阶研究

参数曲线曲面降阶是当今计算机辅助几何设计研究的热点之一,已经被广泛地应用在CAD系统之间的几何数据的传输、几何造型中的求根和求交的计算、数据的几何压缩、曲线曲面的光顺处理、字符的构造以及参数曲线段的提取和信号的滤波等。以参数Bezer曲线降阶方法为主线索,其它如B样条、广义Ball、广义C-Bezer等参数曲线曲面降阶为辅进行了综述讨论。最后给出了参数曲线曲面降阶中有待进一步解决的问题。     

参数曲线到隐式曲面的正交投影算法

针对参数曲线到隐式曲面的正交投影问题,提出一种二阶迭代算法.利用参数曲线上的点与隐式曲面上正交投影曲线的坐标点所满足的正交条件,推导出正交投影曲线坐标点对空间参数曲线的参数的一阶和二阶导数;在此基础上建立了基于二阶泰勒逼近的正交投影曲线坐标点追踪方法,并给出了2种不同的步长控制方式;同时,考虑到二阶泰勒公式省去的高阶项,给出了相应的一阶误差校正方法.仿真结果表明,该算法具有良好的精确性和较高的效率.     

三次B样条曲线骨架卷积曲面造型

提出一种基于B样条曲线降阶的三次B样条曲线骨架卷积曲面造型方法．首先通过顶点扰动降阶方法把三次B样条曲线骨架（C^1连续）降阶为C^1连续的二次B样条，然后应用二次B样条曲线骨架的卷积曲面势函数计算方法得到三次B样条曲线骨架的势函数．     

有理曲线的近似隐式化表示

本文首次提出了曲线近似隐式化的概念，给出了求曲线的近似隐式化表示的有效算法，并以实例说明了算法有效性以及研究这一问题的重要意义。     

一种参数多项式曲面片的逐点生成算法

在计算机绘图中，一般来说，曲线实际上是由折线代替，而曲面实为小平面拼接而成，在使计算量降到最低的情况下画出真正的曲线方面，已有许多文章研究了曲线的逐点生成方法，并取得了一定的进展，但是尚无有效的快速逐点生成曲面的方法，为了快速逐点生成曲面，在建立多项式函数递推计算公式和算法的基础上，给出了一种逐点生成参数多项式曲面片的算法，由于此算法中只用到整数加法运算，且点数的适当选取可使计算量达到极小，因此是一种很有效的算法，该方法还可以加以改进，而用于有理函数，这无疑对有理曲线曲面（如NURBS曲线曲面）的快速生成以及对计算机图形学的其他一些领域都是有意义的。     

G1 continuous approximate curves on NURBS surfaces

Curves on surfaces play an important role in computer aided geometric design. In this paper, we present a parabola approximation method based on the cubic reparameterization of rational Bézier surfaces, which generates G¹ continuous approximate curves lying completely on the surfaces by using iso-parameter curves of the reparameterized surfaces. The Hausdorff distance between the approximate curve and the exact curve is controlled under the user-specified tolerance. Examples are given to show the performance of our algorithm.     

Homogeneous bounding boxes as tools for intersection algorithms of rational bézier curves and surfaces

In the divide-and-conquer algorithm for detecting intersections of parametric rational Bézier curves (surfaces), we use bounding boxes in recursive rough checks. In this paper, we replace the conventional bounding box with a homogeneous bounding box, which is projectively defined. We propose a new rough check algorithm based on it. One characteristic of the homogeneous bounding box is that it contains a rational Bézier curve (surface) with weights of mixed signs. This replacement of the conventional bounding box by the homogeneous one does not increase the computation time.     

有理曲线的均匀区间隐式化

参数式曲线与隐式曲线是CAGD中常用的两种曲线形式,因此需要建立起二者之间相互转换的体制.长期以来,许多工作都集中在利用结式思想,将一个参数式曲线精确转化为一个隐式曲线上,而事实上用隐式曲线精确表示一条参数式曲线不仅非常麻烦,而且往往也没有必要.故此提出了参数式有理曲线均匀区间隐式化的一种新方法,利用区间算术和空间重心坐标的定义,可以用一个低阶区间多项式隐式曲线来逼近所给的参数式有理曲线,同时使一些目标函数最小化,达到用隐式多项式曲线来逼近参数式有理曲线的很好效果,并提供了一些算法和实例.     

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。     

Surfaces with Pythagorean normals along rational curves

A rational curve on a rational surface such that the unit normal vector field of the surface along this curve is rational will be called a curve providing Pythagorean surface normals (or shortly a PSN curve). These curves represent rational paths on the surface along which the surface possesses rational offset curves. Our aim is to study rational surfaces containing enough PSN curves. The relation with PN surfaces will be also investigated and thoroughly discussed. The algebraic and geometric properties of PSN curves will be described using the theory of double planes. The main motivation for this contribution is to bring the theory of rational offsets of rational surfaces closer to the practical problems appearing in numerical-control machining where the milling cutter does not follow continuously the whole offset surface but only certain chosen trajectories on it. A special attention will be devoted to rational surfaces with pencils of PSN curves.     

The method of resolvents: A technique for the implicitization, inversion, and intersection of non-planar, parametric, rational cubic curves

Let P(t) be a non-planar, parametric, rational cubic curve. The method of resolvents is applied to: (1) construct three quadric surfaces whose intersection is equal to P(t) (implicitization); (2) solve for the parameter t as the ratio of two linear expressions in the coordinates x, y, z (inversion). The results of these two operations are then applied to construct an optimal, robust, intersection algorithm for any two non-planar rational cubic curves, and it is shown that two such curves can intersect in at most five points. Specializations of these results for non-planar, integral, cubic curves are derived, and extensions of these techniques to non-planar, rational cubic, Bézier curves are also discussed.     

Multi-degree reduction of tensor product Bézier surfaces with conditions of corners interpolations

This paper studies the multi-degree reduction of tensor product B(?)zier surfaces with any degree interpolation conditions of four corners, which is urgently to be resolved in many CAD/CAM systems. For the given conditions of corners interpolation, this paper presents one intuitive method of degree reduction of parametric surfaces. Another new approximation algorithm of multi-degree reduction is also presented with the degree elevation of surfaces and the Chebyshev polynomial approximation theory. It obtains the good approximate effect and the boundaries of degree reduced surface can preserve the prescribed continuities. The degree reduction error of the latter algorithm is much smaller than that of the first algorithm. The error bounds of degree reduction of two algorithms are also presented .     

有理曲面的区间隐式化

利用一个低阶多项式区间隐式曲面来包围所给的参数式有理曲面,并构造了一些关于区间隐式曲面厚度和微分张量的目标函数.在最小化这些目标函数的条件下,该区间隐式曲面的中心曲面可以近似地逼近有理曲面,其逼近的误差可以利用区间隐式曲面的区间宽度进行估计.最后提供了具体的算法和一些实例.