CE-Bézier与H-Bézier曲线的光滑拼接及应用

CE-Bézier曲线作为一种重要的带多形状参数的三次扩展Bézier曲线,不仅具有与三次Bézier曲线类似的性质,而且具有优良的形状可调性和更好的逼近性。为了进一步发展CE-Bézier曲线的相关理论,针对CE-Bézier曲线无法精确表示指数曲线、悬链线等超越曲线的缺点,利用CE-Bézier曲线与H-Bézier曲线间的拼接技术,来处理CE-Bézier曲线造型中指数曲线、悬链线等超越曲线的表示问题。最后,给出了具体的数值实验;造型实例表明,该方法在计算机辅助几何设计中具有一定的应用价值。     

H-Bézier曲面的分割与拼接

首先在研究H-Bézier曲线性质的基础上,给出了H-Bézier曲面在u向和v向两个方向的任意分割算法,并对曲面所具有的特性进行了分析;同时,研究了两片H-Bézier曲面在不同方向G1连续的拼接条件,并通过合理选取控制参数,简化了拼接条件。     

广义三次Bézier曲线及其应用

给出一组含有3个参数的四次多项式基函数,它是三次Bernstein基函数的扩展;基于该纽基定义了带形状参数的多项式曲线,称之为广义三次Bézier(GCB)曲线.GCB曲线不仅具有三次Bézier曲线的特征,而且在控制多边形保持不变的条件下,具有形状可调性和对控制多边形更好的逼近性.讨论了两条GCB曲线C2拼接的条件,并构造了C2形状可调的GCB样条曲线.图形实例表明:构造的GCB曲线为曲线曲面设计提供了有效的新方法.     

三次Bézier曲线的新扩展及其应用

给出了两组分别含有2个和3个形状控制参数的三次和四次多项式基函数,它们都是三次Bernstein基函数的扩展;分析了这两组基函数的性质,基于此两组基定义了两种分别带形状参数α,γ和α,β,γ的多项式曲线,它们都以三次Bézier曲线为特殊情形。两种新曲线不仅具有三次Bézier曲线的特性,而且具有灵活的形状可调性和更好的逼近性。最后讨论了两种扩展曲线的拼接条件及它们在曲线曲面造型中的应用,并给出了两个扩展曲面的定义。实例表明,定义的两种新扩展曲线为曲线/曲面的设计提供了两种有效的新方法。     

H-Bézier曲线的降多阶逼近

国内外对参数曲线降阶,尤其是对Bézier曲线降阶的研究已渐趋成熟,但尚缺少对超越曲线降阶的研究.为此以能精确表示指数曲线、悬链线等超越曲线的H-Bézier曲线为载体,运用H-Bézier曲线的升阶公式,结合广义逆矩阵理论给出了H-Bézier曲线一次降多阶的逼近方法;同时估计了降阶的误差界,并建立了与Bézier曲线降阶的关系.实验结果表明,采用该方法可取得较好的逼近效果,有效地丰富了H-Bézier曲线的理论体系.     

三次H—Bezier曲线的分割、拼接及其应用

为了拓展曲线曲面的表示方法,提出一种曲线造型工具——H—Bezier曲线．在讨论三次H—Bezier曲线性质的基础上,提出了三次H—Bezier曲线的任意分割算法,即对三次H—Bezier曲线上任意一点p（t^＊）（0≤t^＊≤a）,求该点把曲线分成的2个子曲线段Pt^＊（t）（0≤t≤t^＊）与Pa-t^＊（t）（0≤t≤a—t^＊）的控制参数和控制顶点;给出了三次H—Bezier曲线与三次Bezier曲线的拼接条件,以及三次H—Bezier曲线在曲面造型中应用的例子．采用该算法所得结果简单、直观,有效地增强了三次H—Bezier方法控制及表达曲线形状的能力．     

C-Bézier曲线分割算法及G1拼接条件

在对C-Bézier基函数及曲线端点特性分析的基础上,提出C-Bézier曲线任意分割算法及曲线间G1拼接的几何条件.所得结论具有明确的几何意义,有效地增强了C-Bézier方法控制及表达曲线形状的能力,并可进一步推广到C-Bézier曲面造型中.     

应用Fortran语言实现Bézier曲线的G2阶连续性拼接

简要介绍了Bezier曲线的定义、性质和Bézier曲线G2阶连续性拼接的方法,并应用Fortran语言编程实现了Bézier曲线G2阶连续性拼接.     

用三次PH曲线构造平面Bézier曲线的等距线算法

通过加入参数节点离散B啨ｚｉｅｒ曲线 ,根据原B啨ｚｉｅｒ曲线的始末端点及其切向量 ,加入节点构造一条G1 连续的三次PH样条曲线 ,以此作为原B啨ｚｉｅｒ曲线的逼近曲线 ,并进一步产生等距线 估计了原B啨ｚｉｅｒ曲线与ＰＨ样条曲线的整体逼近误差和等距线误差     

三次有理Bézier曲线的光顺延拓

虽然曲线的延拓问题已有很多文献讨论,但有理Bézier曲线的延拓问题则鲜有人研究.给出了一种平面三次有理Bézier曲线的光顺延拓算法,该方法利用延拓曲线与原曲线在拼接点处满足C2连续的条件来初步确定延拓曲线的控制顶点,以延拓曲线应变能的近似表达式作为光顺准则,通过极小化应变能最终求得延拓曲线的权因子及控制顶点,从而获得光顺的延拓曲线.通过实例表明,该算法的效果是较好的.     

三次TC-Bézier曲线的新扩展

给出一组含有两个参数的二次三角多项式基函数,它是三次Bernstein基函数的扩展;分析了这组基函数的性质。定义了带有两个形状参数的三角多项式曲线,它不仅具有 Bézier 曲线的一些实用的几何特性,而且具有形状的可调性。在控制多边形不变的情况下,通过改变参数α和β,可以生成不同的逼近该控制多边形的曲线,并可以精确表示圆弧、椭圆弧等。由于带有两个参数,所以具有更加灵活的形状控制能力。给出了曲线间的G₁、G₂拼接条件以及在曲线造型中的应用实例,为自由曲线设计提供了一种有效的方法。     

Bézier曲线合并的区间逼近

从区域逼近的全新角度来研究几何逼近的核心问题之一:曲线的近似合并.给出了将两条或多条平面Bézier曲线合并为一条尽量细窄的区间Bézier曲线的两种方法:一是基于求已知Bézier样条曲线的上下边界直接得到区间控制顶点的值,从而诱导出一条区间合并Bézier曲线;二是基于最小二乘法求出原多段Bézier曲线合并结果的最佳一致逼近曲线作为区间Bézier曲线的中心曲线,再取区间Bézier点为常值域或变值域来得出两种误差曲线.给出大量实例来展示上述算法的逼近效果,并进行分析与比较.结果表明,算法在实现外形信息的几何逼近及数据转换方面有明显的应用前景,并可推广于空间Bézier曲线、圆域Bézier曲线、有理Bézier曲线的合并.     

可调配广义Bézier曲线的构造及应用

构造了一类带有形状控制参数的可调配广义Bézier曲线,它们继承了Bézier曲线的优点。曲线表示简单、直观。此外由于它们还带有形状控制参数,当曲线的控制顶点固定时,可以通过形状参数的调整实现对曲线的形状进行调节。特别地,当控制参数λ=0时,由控制顶点所定义的曲线即为Bézier曲线。同时它们既可以精确表示直线段、二次多项式曲线段又可以精确表示圆弧、椭圆弧等二次曲线。     

基于曲线线性组合的三次Bézier曲线的拓展

为了在几何造型中更加灵活地调控曲线曲面的形状,利用曲线线性组合的思想,对三次Bézier曲线进行了拓展,拓展曲线包含了原曲线的基本形式,比传统的拓展曲线表达简单。讨论了拓展曲线的性质,最后通过实例表明:定义的曲线为曲线的设计提供了一种有效的方法。     

三次Bézier曲线的自适应降阶

提出了一种基于选择分割点的三次B啨ｚｉｅｒ曲线的自适应降阶方法 ,并讨论了降阶后的误差计算方法 该方法的特色为依照拐点、曲率极大点的优先次序选择分割点 实验结果表明 ,该方法除了具有传统方法的端点插值和GC1连续的特点外 ,还具有得到的二次B啨ｚｉｅｒ曲线段数较少的优点     

基于三次Bézier曲线模型的空间矩亚像素边缘定位算法

针对已有直线模型和抛物线模型空间矩亚像素定位算法对存在拐点边缘进行定位的局限性,提出了一种基于三次Bézier曲线模型的定位算法,并利用Levenberg-Marquardt迭代法来确定三次Bézier曲线的控制顶点.仿真实验结果表明,当边缘轮廓类似存在拐点的曲线时,该模型的定位精度明显高于已有的其他模型.由于该模型只是基于理想的阶跃边缘,故对于其他类型的边缘的定位尚有待进一步研究.     

有理Bézier曲线的区间近似合并

为压缩几何信息的数据量,将区间曲线分解成中心曲线和误差曲线的形式,从而得到能够包含2条相邻有理Bézier曲线的区间近似合并曲线.该算法利用摄动误差最小化,通过求解一个线性方程组得到作为中心曲线的近似合并曲线;再利用中间结果直接得到区间宽度相等的误差曲线,或者通过二次规划得到逼近效果更佳但是等区间宽度不等的误差曲线;如果令端点处的区间宽度为0,还能得到端点插值的区间近似合并曲线;最后通过实例验证了文中算法的有效性.     

一类带两个形状参数的三次Bézier曲线

提出一组带两个形状参数λ,μ的四次多项式基函数,它是带一个形状参数的三次Bernstein基函数的扩展.基于该组基定义了一类带两个形状参数λ,μ的三次Bézier曲线,它不仅具有带一个形状参数的三次Bézier曲线的绝大多数性质,而且利用λ,μ的不同取值能够局部或整体调控曲线的形状,并且可以从两侧逼近控制多边形.讨论了两段曲线C2拼接条件.最后,还给出了一些可调控曲面的实例.     

带两个参数的拟Bézier曲线

文章主要将Bernstein基函数中的变量u用函数f(u)代替,将Bernstein基函数进行了推广,生成了新的Bézier曲线,称为拟Bézier曲线。讨论了基函数及其生成的曲线的构造和性质。这种拟Bézier曲线不仅有Bézier曲线的优良性质,而且还产生了一些新的特性,如通过调节因子λ的值可以改变拟Bézier曲线的次数[1],同时拟Bézier曲线也可以通过类似的De Casteljau算法来实现拟De Casteljau算法的几何作图法。但不同的是,对相同参数u,Bézier曲线与拟Bézier曲线所对应的点Vi的位置不同。最后讨论了曲线间的拼接问题,其在应用中有一定的研究价值。