三次Bzier样条曲线在服装纸样设计中的应用

在服装纸样设计中,经常会碰到这类问题,要求构造一曲线,能通过给定控制多边形的首末控制点,并且与首末控制边相切,可使用三次B?zier样条曲线来构造。同圆弧样条和B样条等方法相比,三次B?zier样条曲线方法的特点是能够非常方便的构造,并且得到的曲线因为内部拼接点处达到G2连续,线条整体光顺、优美。同一般的B?zier造型方法相比,该方法的特点是设计者可根据需要调节参数,从而改变线条的形状,增加了服装的款式和式样,适用于服装CAD的制作和应用。     

服装制图线条连接的改进

在服装制图过程中,使用二次B啨zier曲线和有理二次B啨zier曲线代替传统的圆弧段实现线条连接,可增加服装设计的多样性,且能够局部修改,使服装美观合体,更加适用于服装CAD制作和应用。     

带有切线多边形的三次B样条的α扩展曲线

为了使三次均匀B样条的α扩展曲线与给定多边形相切,构造了一种与给定多边形相切的三次均匀B样条曲线的α扩展的算法.在算法中,所有的三次均匀B样条的α扩展曲线的控制点可以通过对多边形的顶点简单计算产生.所构造的曲线对多边形具有保形性,曲线可以局部修改.最后给出了2个算例.     

参数三次B样条曲线的一种光顺方法

在传统能量法的基础上提出了参数三次B样条曲线的一种光顺方法。其原理是通过对局部控制顶点的修改来进行曲线光顺。对三次B样条曲线的光顺结果表明：该光顺法与能量法相比，不但可提高计算速度而且曲线的形状变化较小，光顺效果较好。     

服装纸样CAD中曲线修改的研究

服装纸样CAD设计涉及到许多修改,其中一个主要修改模块是自由曲线的修改,但目前CAD软件中的修改模块有许多不足。结合服装纸样CAD设计线型修改的实际情况,提出了一种新的型值点修改方法,该方法利用三次均匀有理B样条构造,修改时曲线能随着鼠标移动而快速改变形状。这种方式直观,符合设计人员的习惯。同时修改有很好的局部性,不需要将整个曲线进行重新计算,所以可控性好,有很强的灵活性,便于设计人员使用。     

与给定切线多边形相切的扩展的四次Bézier闭曲线

描述了一种与给定多边形相切的四次Bézier闭曲线的算法.在算法中,所有的扩展的四次Bézier闭曲线的控制点可以通过对多边形的顶点简单计算产生.所构造的曲线对多边形具有保形性,曲线可以局部修改,最后给出了一个算例.     

计算机辅助服装设计的几何模型研究

本文介绍用三次B样条函数建立服装衣片几何模型的方法,使衣片轮廓线及辅助信息统一地用三次B样条表示,并研究用于服装纸样设计(包括开省、省道转换、裥缝处理等)、推档、排料等的数学方法。计算机实现证明,该方法完全能满足服装设计的要求。     

基于改进遗传算法的柔性抛光工业机器人抛光时间优化

为实现抛光时间最优的目标,课题组对自主研发的柔性抛光工业机器人抛光轨迹进行了合理规划。从表壳的表耳处取得一系列工业机器人机械臂工作的位置点,通过求解逆运动学方程得到相应的关节位置,采用三次B样条曲线拟合的方法得到各关节的轨迹曲线;用B样条曲线的控制定点约束代替运动学约束,并基于改进的遗传算法,求解出时间最优的时间节点;在此基础上,规划得到满足时间最优的非线性轨迹曲线。研究表明:基于改进的遗传算法,能够很好地避免传统遗传算法的"退化"现象,更快地求得最优解,即抛光工业机器人的抛光工作时间达到最优。     

带有2个形状参数的Ball曲线和曲面的扩展

构造了一组带有2个参数的四次多项式基函数,分析了这组基函数的性质.基于基函数定义了带有2个参数的多项式曲线.所定义的曲线不仅具有Ball曲线的特性,而且在控制顶点不变的情况下,随着参数的取值不同,可产生不同的逼近控制多边形的曲线.三次Ball曲线和相关文献中的曲线均是该文所定义的曲线的特例.运用张量积的方法,将曲线推广到曲面.应用实例表明,定义的曲线和曲面为曲线曲面设计提供了一种有效地方法.     

男衬衫一片袖款式图到纸样图的转换方法

针对智能化服装设计中款式图到纸样图智能转换的问题,以普通男衬衫为例,利用参数化方法,对其袖子部分的款式图到纸样图的转换进行了研究。首先确定袖子部分的关键控制点和特征线,并根据一片袖制图规则确定袖山高。然后,以款式图中的袖长与实际纸样制图中袖长的比例关系为基准,换算出与之相关的特征线尺寸,得出初步的纸样图框架。最后,由于B样条曲线具有良好的拟合曲线的特性,因而在已得出的纸样框架图中采用B样条曲线对相关弧线进行构造,利用几何关系计算B样条曲线的控制点坐标,从而建立参数化关系,完成转换后纸样图中相关弧线的构造,最终实现男衬衫一片袖款式图到纸样图的完全转化。     

用贝塞尔曲线拟合服装结构曲线的处理方法

尽管服装结构曲线类型很多,形态差别很大,但由于它们都要遵循服装结构设计的规律,因此具有许多共同特征,这使得同一种计算机曲线模型来拟合它们成为可能。本文通过分析服装结构曲线的这些共同点,讨论了如何用三次贝塞尔曲线对服装结构设计中可能遇到的各种类型的曲线,并概括了拟合这些曲线的一般处理方法。     

基于OpenGL的复丝三维模拟北大核心

目前纱线模拟大都用曲线柱体为模型,但若以曲线柱体代表复丝,难以表达复丝本身纤维层面的外观纹理效果。为解决这一问题,进一步提高纱线与织物模拟的仿真度及纹理真实感,在OpenGL环境下采用三角形拼接曲面的方法首先构造出单丝,提出一种圆周转移算法,对无捻及有捻复丝2种情况下,复丝中的单丝排列或转移分别进行讨论,并建立复丝三维模型。加入三次B样条曲线构造复丝的中心线,通过法向量传值着色器等方式加入OpenGL光照函数增强立体感,最终对复丝机织物的平纹及斜纹组织进行了模拟。模拟结果显示,复丝表层纹理清晰,取得了预期效果。     

六自由度果蔬采摘机器人关节空间轨迹规划

为了提高果蔬采摘机器人的作业质量和运动控制性能,提出了基于三次B样条函数的插值曲线在关节空间进行轨迹规划,并利用具有局部可控性的三次B样条与七次样条函数作为插值曲线的轨迹规划进行标定。以六自由度果蔬采摘机器人为研究对象,利用Creo2.0和MATLAB的robot-toolbox建立了机器人的机械模型和仿真模型,分析了机器人末端执行器在操作空间的运动状态,研究了关节空间与操作空间轨迹的关系及机器人运动轨迹的平滑性。研究结果表明三次B样条函数在关节空间进行插值可以得到平滑的运动轨迹,减小了机械磨损和冲击。该轨迹规划方法能提高工作质量并延长机械臂的工作寿命。     

服装CAD曲线表示方法的研究

计算机辅助原型生成系统是服装CAD系统中的工艺模块,在服装设计中衣片的曲线设计是难点之一,其准确与否直接决定着服装加工质量及合体程度.通过对贝塞尔曲线的分析研究发现,建立在贝塞尔曲线特性基础上的数学模型,能很好地满足服装设计对线条的要求.基于曲线理论基础上的服装原型生成系统设计,实现了软件系统操作方便,服装曲线设计人性化等功能.     

三维服装模型上的边界提取与编辑

领口、袖口、裤口等是三维服装模型上的重要部位,这些部位的提取、计算和编辑在三维服装合体性设计中有着重要的研究价值。首先对服装模型进行预处理如去除孤立三角片和孔洞修补,然后提取服装模型上边界点并使用三次非均匀B样条曲线拟合边界线,通过累加弦长参数法计算边界线的长度,最后采用平行切面投影边界点的方法适当增加空间数据点,用三角剖分得到延展的边界曲面。该方法可用于三维服装模型的局部调整和编辑。     

三次样条函数及其在薄壁曲梁弯扭分析中的应用

桥梁是组成线路的重要部分,为了可以满足不同地形和地貌变化的要求,曲线梁桥便应运而生了,曲梁由于受到初始曲率的影响,其分析研究往往会比较复杂。分析的难点在于其纵向位移场函数的不确定性,而样条理论便是函数逼近的一个重要工具,文章对样条函数、薄壁曲线梁的弯扭分析分别进行了介绍,并将三次样条插值函数应用到了曲线梁的弯扭分析上,为曲线梁弯扭分析提供了一个新途径。     

花型样条曲线加工代码生成算法

为简化绗缝、提花、针织等自动化设备的花型轮廓设计,弥补现有纺织设备中复杂曲线无法直接插补的缺陷,增加B 样条曲线的插补功能,通过双圆弧分段逼近三次准均匀B 样条曲线的方法,获得只含有微段直线和微段圆弧数据的简单花样,并采用直线插补算法、圆弧插补算法对花样数据进行针迹点均匀分布处理,同时运用MatLab进行编程仿真,验证其有效性。结果表明：在误差范围内,可使逼近的双圆弧在连接点处光滑连接并达到一阶导数连续且拟合段数最少;花样作业图案的针迹点分布均匀,误差小,满足复杂花样加工的要求,简化数值计算和编程,可实现复杂曲线数控织造的工程运用。     

应用三次C-Cardinal样条曲线构建的股线模型

为精确控制股线中心线在三维空间中的弯曲路径,在基于VC++2010和Open GL开源图形库的平台上,采用具有可插值的三次C-Cardinal样条曲线,建立股线中心线三维空间数学模型。采用切面叠加法,即用圆形和非规则多边形作为股线中单纱的切面(横截面),并对其进行适当地平移、旋转,使切面中心点与股线中心线上节点坐标重合,并且使切面垂直于该节点切矢的方向,给股线中心线指定适当数量的节点,并在每个节点处按上述方法添加切面,能够获得光滑无缝连接和加捻无错切的股线表观形态,且股线表观纹理清晰。     

用B样条曲面构建纱线三维模型的研究(Ⅰ):具有不同截面的三维纱线模型的构造

为了构建具有多种截面的三维纱线通用模型,探讨了用B样条曲线近似设计圆形、椭圆形、跑道形、凸透镜形、矩形和碗形等纱线截面的方法,在此基础上用B样条曲面装配多段纱线,构造出同一根纱线可以有多种不同截面类型的三维模型。     

B样条函数在计算机辅助服装设计中的应用

本文介绍了CAD应用于服装加工业的概况,叙述了B样条函数在计算机辅助服装设计中的应用,并用Fortran-77语言编制了绘制服装曲线的子程序在WX-4675绘图仪上输出。