多个B样条曲面光滑重建技术研究

提出一种对多个B样条曲面光滑重建的拟合算法，并通过对牙模的例子进行重建给出了计算结果。说明新的拟合算法既能够处理大量测量点，又能够提高重建速度，很好地解决了多个曲面的光滑重建问题。     

密集散乱测量数据点的B样条曲面拟合研究

回顾了密集散乱数量数据点面拟合研究发展情况,针对异形边界自由曲面密集散乱测量数据点,提出一种B样条曲面多步拟合算法,其中涉及边界插值B样条曲面生成、Hardy′s双二次局部插值、规则网格数据点B样条曲面最小二乘拟合等关键技术,通过一个工程实例,对文中提出的B样条曲面多步拟合算法进行了实验验证。     

B样条曲面拟合方法在人体测量中的应用

随着计算机辅助设计技术的不断发展,三维参数化设计作为一种新的计算机辅助设计方法已经得到广泛应用.提出应用投影栅相位法测量人体的三维数据,在最小二乘意义下采用B样条拟合曲面的方法,在临床治疗和医学基础研究方面有重要的实用价值.     

残缺网格模型的快速B样条曲面重建

针对残缺的三角网格模型,提出一种将网格模型的散乱数据点转化为有序阵列点再进行B样条曲面快速重建的算法.首先确定最小二乘平面上的一个矩形参数域,再构造出一个平面阵列点列,并部分映射到三维网格上;然后利用空间阵列点的邻域信息估计4个角点的空间坐标,并构造径向基函数曲面,用于补充空间阵列点列中残缺的数据;最后利用有序点列拟合的高效性构造B样条曲面.实验结果表明:该算法速度快、拟合精度高、鲁棒性强,重建的曲面具有良好的光顺性和可延伸性,适用于逆向工程中对经过数据分割后的网格模型的自由曲面重建.     

基于B样条的平面轮廓重构闭合曲面算法

由一组平行轮廓线重构三维闭合表面是三维可视化研究的主要内容之一。文中通过对B样条插值算法的研究,提出了一种新的公共节点矢量确定方法,利用该方法首先对经过预处理的CT牙齿图片提取轮廓线获得三维数据点,之后对轮廓线数据点进行B样条曲线的拟合,在每条拟合曲线上根据所确定的节点矢量值重新采样,由重新采样的三维数据点利用B样条曲面插值算法构造闭合曲面．所构造的闭合曲面是对原始轮廓数据的拟合。通过实例验证可看出该方法可获得较好的拟合曲面,经过误差分析检测,满足拟合条件,因此该方法可以保证几何重建的准确性。     

B3样条曲线曲面拟合法及其在拱坝形体设计中的应用

本文提出一种基于Ｂ３样条的自由曲线,曲面拟合方法,该方法除具有Ｂ样条拟合的主要优点外还具拟合曲线,曲面,通过所有型值点的特点,结合拱坝形体设计实例,说明了此方法的正确性和实用性     

逆向工程中测量数据曲面重构技术研究

文中首先介绍了自由曲面的描述方式,并提出了一种对点云数据进行NURBS曲面重建的改进算法。该算法通过对目标函数的修正及迭代处理,将测点数据的有理B样条曲线拟合问题转化为一单变量的优化问题。从而容易求得控制点三维坐标、权值、各测点所对应的参数值及最优控制点的数目,进而有效地压缩测量点云数据量。该方法克服了现有方法存在的需要求解多变量的非线性优化问题,不能对最优控制点数目进行求取等缺陷。实践表明,文中提出的方法是行之有效的。     

船体曲面的B样条拟合及与ACAD的接口

提供一种能够船体曲面的传统定义自动转换为以ｄｅ Ｂｏｏｒ－Ｃｏｘ形成表示的Ｂ样条曲线的方法。该方法在基本设计中得到实现，并且能够提供交互的个性能力和一些其他计算，设计人员能够在几个小时内构造与原来的由各站形状定义的曲面十分吻合的光滑曲面。     

B样条曲面在严格约束状态下的光顺拟合

提出一种新的B样条曲面造型方法:光顺地拟合空间型值点且同时严格地通过其中部分点.运用Lagrange乘子的条件极值法并引入光顺加权项，求出位置偏离和形状弯曲的最小二乘解，可以得到被称为B样条光顺准拟合的良好造型曲面.这一方法在包含门窗的交通工具外壳曲面设计、机械产品装配联接件制造中具有明显的实用价值.     

逆向工程中基于精确截面信息的曲面拟合*

针对带有精确截面信息的有序离散点的三维曲面重构问题,提出了一种NURBS曲面快速重构方法。该方法有效地减少了运算数据量,提高了运算效率,同时改进了传统曲面拟合在处理非均匀截面数据点时曲线曲面形状的失真和运算的不稳定现象,最后应用三维图形标准以及图形函数库在实际系统中验证了该方法的有效性。     

逆向工程中基于精确截面信息的曲面拟合

针对带有精确截面信息的有序离散点的三维曲面重构问题,提出了一种NURBS曲面快速重构方法．该方法有效地减少了运算数据量,提高了运算效率,同时改进了传统曲面拟合在处理非均匀截面数据点时曲线曲面形状的失真和运算的不稳定现象,最后应用三维图形标准以及图形函数库在实际系统中验证了该方法的有效性．     

燃气燃爆实验数据的多约束B 样条曲线拟合

样条拟合是数据处理的重要方法,该文给出一个实际工程中多条件约束拟合的典型 实例。燃气燃爆分析是涉及安全生产的重要问题,精确安全的燃爆边界有助于危险预测和控制。 该文对消防公司的实验数据进行分析,基于多约束样条拟合方法,给出了油气燃爆界和爆炸强度 曲线。具体地,将燃气燃爆不同特性转化数学约束条件并做合理简化,在这些约束条件下进行曲线 拟合,得到具备燃爆特征的爆炸强度曲线。该方法不受维数限制,可以推广用于多因素燃爆分析。     

Fitting NURBS spherical patches to measured data

Algorithms and empirical studies for fitting spherical and planar NURBS patches to random data are presented. Algebraic as well as geometric methods are discussed leading to efficient techniques for surface as well as patch fitting. An automatic fitter is also presented that determines whether a plane or a sphere fit is optimal, computes the appropriate entities, and clips the geometry to obtain a NURBS sphere or plane fit. It is argued that patch fitting is necessary in order to avoid numerical problems due to pole and seam problems.     

基于迭代最近点的B样条曲线拟合方法研究

曲线拟合在图象处理、逆向工程应用等领域中有着重要意义。由于对于Ｂ样条参数曲线拟合,数据点的参数化直接影响着拟合的精度,因此提出了一种基于迭代最近点的方法来优化修正数据点的参数,并且证明了应用该方法进行曲线拟合具有局部收敛性。通过实验分析,验证了方法的正确性和鲁棒性。     

非均匀B样条曲面的自适应节点设置方法

针对非均匀B样条的节点设置问题,提出一种利用非均匀B样条曲面拟合离散数据的迭代算法,通过优化节点分布来改进拟合曲面的质量.该算法以带参数化的三角网格曲面为输入,在首次迭代中根据输入曲面的几何特征将其对应的参数域划分成若干个子区域,并使得每个子区域上累积的几何特征信息量近似相等,子区域的重心坐标将取为首次迭代的节点;在随后的迭代中,保证前次迭代生成的重心位置固定不变,并根据前次迭代得到的曲面拟合误差再次将区域划分成累积误差接近相等的子区域,新增加的子区域重心的坐标选为拟加入的节点.文中算法自适应地在曲面形状复杂或拟合误差大的区域引入更多的控制顶点,使得拟合曲面的质量得以逐步改进.实验结果表明,该算法快速有效,在拟合具有明显几何特征的输入数据时具有优势.     

Elitist clonal selection algorithm for optimal choice of free knots in B-spline data fitting

Data fitting with B-splines is a challenging problem in reverse engineering for CAD/CAM, virtual reality, data visualization, and many other fields. It is well-known that the fitting improves greatly if knots are considered as free variables. This leads, however, to a very difficult multimodal and multivariate continuous nonlinear optimization problem, the so-called knot adjustment problem. In this context, the present paper introduces an adapted elitist clonal selection algorithm for automatic knot adjustment of B-spline curves. Given a set of noisy data points, our method determines the number and location of knots automatically in order to obtain an extremely accurate fitting of data. In addition, our method minimizes the number of parameters required for this task. Our approach performs very well and in a fully automatic way even for the cases of underlying functions requiring identical multiple knots, such as functions with discontinuities and cusps. To evaluate its performance, it has been applied to three challenging test functions, and results have been compared with those from other alternative methods based on AIS and genetic algorithms. Our experimental results show that our proposal outperforms previous approaches in terms of accuracy and flexibility. Some other issues such as the parameter tuning, the complexity of the algorithm, and the CPU runtime are also discussed.     

人手部骨组织建模的B样条拟合方法研究

利用人体组织数据建立人体手部骨骼组织模型,是进行手部生物力学分析的关键技术。传统的通过CT和MRI获取人体组织数据并建立模型的方法都有其局限性,如CT检测中的伪影,数据融合问题等,人体冷冻切片图像则包括了人体组织的所有信息,能解决传统方法的问题。为解决上述问题,采用中国人体冷冻切片图像数据,通过几何变换对冷冻切片图像序列进行配准,再对冷冻切片图像进行分割处理。先用三次有理B样条将系列特征点拟合成封闭曲线,最后用最小二乘拟合曲面。结果获得人手部骨组织的曲面模型,说明该技术路线是可行有效的,可用于其它人体组织的建模。