自由曲线曲面的任意次非均匀细分

提出一种有效的建模自由曲线曲面的非均匀细分算法。首先在节点插入技术基础上推导出任意次自由曲线的非均匀细分规则,然后把它推广到张量积曲面得到任意次自由曲面的非均匀细分规则,最后对奇异点附近曲面采用类Doo-Sabin和Catmull-Clark的细分规则,从而使该算法可以实现建模任意次具有任意拓扑基网格的非均匀细分曲面。此外,该方法也实现了对传统细分格式的统一,例如,当次数为2并采用均匀节点矢量便转化为Doo-Sabin细分,当次数为3并采用均匀节点矢量便转化为Catmull-Clark细分。     

双奇次NUAHT样条

针对T样条无法精确表示双曲超越曲面的问题,构造了一种样条曲面——双奇次代数双曲T样条曲面(NUAH T样条),探讨了其细分算法和调配函数的线性无关性.通过将非均匀代数双曲B样条曲面(NUAH B样条曲面)定义在T网上,给出了双奇次NUAH T样条的定义;基于NUAH B样条的节点插入公式,提出NUAH T样条的一种局部细分算法;并证明了NUAH T样条的调配函数线性无关的充要条件,即由NUAH T样条转化为NUAH B样条曲面的过渡矩阵是满秩矩阵.最后,通过实例验证了曲面构建和细分算法的有效性.     

NURBS曲线曲面的多分辨率几何建模

针对均匀和准均匀B样条小波多分辨率建模表示能力和适应性的不足,基于离散内积和非均匀B样条节点插入算法建立了一种非均匀半正交B样条小波,并进一步论述了其在非均匀B样条曲线曲面中的多分辨率设计.最后通过实例对非均匀B样条曲线曲面中的多分辨率建模进行了说明和验证.     

T样条曲面在B样条曲面局部拼接中的应用

为解决相邻B样条曲面在局部拼接时由于曲面细分而加入冗余控制点的问题,利用T样条曲面良好的局部细分性,提出一种更有效的T样条曲面局部拼接法。将相邻B样条曲面精确转换为两张全行列T样条曲面;利用T样条曲面的局部均匀细分算法得到局部拼接边界上的一致性,在曲面上加入局部控制点;将局部细分后的曲面连续拼接为一张控制点更少的T样条组合曲面。与B样条曲面的细分拼接法相比,该方法在曲面细分时不加入任何冗余控制点,在局部拼接后能够得到一张更精简的组合曲面。     

一种基于节点插入技术的B样条曲线平滑方法

三次均匀B样条曲线是工程上广泛采用的曲线绘制方法。提高节点插入算法的效率,实现B样条曲线的平滑效果,是广大学者所关注的问题。文章给出了一种基于Tailor级数展开的三次均匀B样条曲线节点插入的生成算法,并利用该算法提供的节点插入技术来实现三次均匀B样条曲线的平滑效果。与Oslo算法的递推过程相比,该节点插入算法在一定程度上简化了运算过程,提高了算法的生成效率。     

基于非均匀B-样条曲线的加密算法

提出一种适用于软件加密和身份认证的新型加密方法。基于非均匀B-样条曲线函数的构造方法和几何特征,提出了基于非均匀B-样条曲线的加密算法。利用密钥埋置非均匀B-样条基函数节点信息,并通过明文生成控制点,从而得到形态丰富的样条曲线,并通过曲线抽取有效信息作为密文,达到加密散列效果。该加密算法有效地利用样条曲线丰富的特征信息进行加密散列,在增强加密强度的同时有效地保证了加密效率,能够广泛地应用于软件加密和身份认证领域,适应当前加密算法需要经常更新的需求。     

具有任意自由度的B样条非均匀细分*

为了便于工程实际应用,非均匀细分方法现在已经成为计算机图形学和几何建模中的热点问题。本文提出一个具有任意自由度的B样条非均匀细分算法,其实现与B样条均匀细分即Lane–Riesenfeld细分方法相似。该算法包含了非均匀d环结构生成的双重控制点,其中d环相似于d度均匀B样条曲线的Lane-Riesenfeld算法中均匀的d环结构。Lane-Riesenfeld算法是由B样条曲线基函数的连续卷积公式直接得出的,而本文的算法是blossoming方法的一个扩展。对于非均匀B样条曲线来说,本文的节点插入方法比之前的方法更简单更有效。     

Doo-Sabin细分算法在动态模式下的推广

提出一种基于均匀三角多项式B样条的动态保凸细分算法，它可以看作Doo-Sabin细分算法在动态模式下的一个推广．其细分规则基于张量积曲面细分模式的几何意义，不仅可以生成旋转曲面等特殊曲面，而且可以根据参数来控制细分曲面的形状．最后运用传统的离散傅里叶技术和特征根方法证明了该细分算法的收敛性．     

小波理论及其在图形图像处理中的应用

小波分析多尺度特征可以替代B样条基,将多尺度特性带入到曲面之中。这样就可以将分辨率较高的曲面分解成小波系数组和分辨率较低的曲面。运用离散内积和非均匀B样条节点插入算法,根据整体光顺度,从曲面对应的最坏节点进行局部光顺,选择最坏节点的光顺区域,运用约束方程,在光顺界面边界基本不变的条件下,对细节部分迭代进行分解,控制误差。在光顺时又可以保持曲面的连续性。     

小波理论及其在图形图像处理中的应用

小波分析多尺度特征可以替代B样条基,将多尺度特性带入到曲面之中。这样就可以将分辨率较高的曲面分解成小波系数组和分辨率较低的曲面。运用离散内积和非均匀B样条节点插入算法,根据整体光顺度,从曲面对应的最坏节点进行局部光顺,选择最坏节点的光顺区域,运用约束方程,在光顺界面边界基本不变的条件下,对细节部分迭代进行分解,控制误差。在光顺时又可以保持曲面的连续性。     

混合网格的可调细分算法

论文主要研究混合网格的曲面细分问题,提出了一种带有可调参数的细分算法。该算法适用于多边形网格、三角形网格,以及两者的混合网格情形,且对开的和闭的拓扑结构都能进行处理。由于在算法中引入了可调参数,这样既可产生光滑曲面,也可产生具有尖锐特征的曲面,且通过调整参数还可产生标准的Catmull-Clark细分和Loop细分。另外,实现该算法不需要复杂的数据结构。     

一种三次非均匀B样条曲线的细分算法

近几年来,以B样条曲线为代表的曲线细分已成为计算机图形学领域的一项重要研究内容。提出一种基于对分方式的细分算法,能均匀地细分曲线,并用较少的细分次数得到对曲线较好的逼近效果。采用该细分算法,方便而快速地在计算机上绘制B样条曲线,对给定参数做出更加优良的控制动作,并提高控制系统的运动速度和曲线的显示速度,实例表明了该算法的有效性。     

基于凸凹性的网格细分综合优化

实际工程中希望表示物体的三角形网格形状优良,同时拓扑逼近真实曲面。但是对非均匀离散点云重建得到的网格进行优化时,这两个标准常常是相互矛盾的。该文针对在实际工程中遇见的这个问题,提出一种结合全局特征以及局部特性的细分算法。该算法避免了一般细分方法对凹区域处理出现的折叠现象,可以获取三角形形状和空间拓扑的综合优化解。最后通过对于工程应用实例的细分计算,得到了与原始网格拓扑一致,但更逼近真实曲面的细分优化网格,表明了所提出简化算法的有效性。     

基于融合细分的纹理图像重构模型

针对分段迭代曲线拟合存在的重建区域轮廓不连续、重建区域尺寸有误差等问题,提出了一种基于融合细分的纹理图像重构模型.首先提取原始图像的分割区域,经过轮廓跟踪与下采样得到区域形状的特征向量;然后利用三重逼近与三重插值统一的融合细分方法,重建区域轮廓曲线;最后合成区域纹理,得到纹理图像重构结果.在多幅自然场景图像上进行实验验证,并给出相应的实验结果和分析.实验结果表明,所提模型正确有效,具有和人类视觉特性相符合的重构结果; 所提算法能够减少图像重建时的处理时间,并在图像质量主观评价指标上明显优于多区域图像重建算法.     

Multiresolution representation for curves based on ternary subdivision schemes

Subdivision offers a way to increase the resolution of models, while reverse subdivision possesses the opposite ability. Combining the two theories could realize the multiresolution (MR) representation of models. Based on two ternary subdivision schemes, we present the trial and refined filters and an algorithm to realize MR representation for curves, which has some difference compared with the work relating to binary schemes. And the filters yield biorthogonal wavelet systems which are the underlying theory fundament of curves MR. By experiments and numerical calculations, we demonstrate that by using the ternary methods one can accomplish the MR representation for curves and the low-resolution results obtained by reverse subdivision can approximate the original curves well. Besides, ternary methods need smaller number of decomposition times than binary methods to get low-resolution results at similar levels of resolution for the same original curve.     

基于空间划分和线性规划的快速碰撞检测算法

为提高在复杂环境下多物体碰撞检测的速度,提出基于空间划分和线性规划的快速碰撞检测算法。该算法首先用均匀网格法来确定处于同一单元格内的对象,然后利用线性规划的方法对处于同一单元格内的对象进行精确测试,并实时得到碰撞检测的结果。实验结果表明,与传统的碰撞检测算法相比,该算法可以缩短计算时间,提高了碰撞检测的效率。     

自适应细分方法进行曲面造型

充分利用可调控CatmullClark细分规则与均匀的CatmullClark细分规则的优点,提出了自适应细分方法。该方法简单,比传统的单一细分方法有更好的灵活性,通过适当调节控制因子,可使得曲面造型比较灵活。通过分析曲面上点的曲率来控制细分,可以在较低的细分次数下达到良好的曲面造型效果,为曲面造型提供了一个新的方法。     

一种基于网格图像的几何畸变修正方法

在层削照相测量装置中,由于摄像装置所处的角度以及摄像镜头差,会导致获取的图像存在非线性几何畸变。因此在对图像进行重建之前,需要对获取的图像进行几何校正。为此,论文提出了一种基于网格图像的几何校正算法,该算法运用分段插值的思想,利用分块低次插值去逼近几何畸变,达到高次插值的效果。最后的分析结果表明,利用60X60正方形网格,该算法的校正误差不超过0.1个像素,能够有效校正图像的综合畸变。     

Wang-Said型广义Ball曲线的细分算法

Wang-Said型广义Ball曲线(WSGB),以不同参数L统一表达了一批有用的曲线.利用对偶泛函,给出了此类曲线的一种新颖的显式细分算法.与传统的离散算法不同,该算法避免了烦琐的矩阵求逆及基转换,推导简捷;且其使用可归结为细分矩阵与顶点向量阵的乘积,绘图比较方便.作为特例,参数L取特殊值时验证了与Wang-Ball细分矩阵、Said-Ball细分矩阵表达式的统一性.     

改进的限定Voronoi图梯形检测带细分算法

针对已有的限定Voronoi图生成算法在一些复杂约束条件下不能收敛的问题,通过引入控制因子,给出一种 改进的限定Voronoi图梯形检测带细分算法。在计算初始Voronoi生长元的过程中,引入外部和内部限定线段端点 保护圆半径控制因子,控制限定线段两端点附近的Voronoi边的尺寸;在细分梯形检测带的过程中,引入外部和内部 限定线段尺寸控制因子,控制位于限定线段上的Voronoi边的尺寸。实验结果表明,本算法对于内部边界约束、线束 约束条件以及不规则区域均可以得到质量较好、满足约束条件的限定Voronoi图。