单变量均匀静态细分格式的连续性分析和构造

利用单变量均匀稳定细分格式C^k连续的充要条件,分析了已有的插值曲线格式各阶连续时参数的取值范围.首次指出了六点二重插值格式可以达到C³连续,并构造了一种新的C³连续的六点三重插值细分格式.     

静态ternary逼近细分格式的连续性分析和构造

提出了一般的三点三重、四点三重逼近细分格式,利用稳定细分格式Ck连续的充要条件,分析了细分法各阶连续时参数的取值范围。利用提出的一般细分法,可以造型光滑逼近曲线;当某些细分参数取特殊值时,还可以用来造型插值曲线。为便于应用,还对Hassan的3点ternary逼近细分法进行了改进,使其带有一个全局张力参数,通过它更易控制曲线的形状。在全局张力参数的一定范围内可以生成C1,C2连续的极限曲线。     

一类由Laurent多项式诱导的带参数二重细分

为了提高细分曲线的设计灵活性,根据Laurent多项式与细分生成多项式的关系,构造一个可以生成一类多参数细分格式的Laurent多项式.该多项式生成的格式包含许多现有的对称细分,可以用来构造非对称细分;针对一种三参数五点细分格式,分析其产生的极限曲线的光滑性和连续性.通过数值实例分析特定情形下参数对极限曲线的影响,并说明非对称细分有时比对称细分逼近效果更好.     

基于非均匀Catmull-Clark细分方法的曲线插值

带有复杂型曲线插值约束的细分曲面的生成,是计算机图形学及几何造型技术等领域所关心的一个问题.鉴于此,提出了一种高效的可以插值三次NURBS曲线的细分曲面生成方法.只需在被插值曲线的控制多边形两侧构造具有对称性质的四边形,构成对称网格带;证明了对该对称网格带应用Sederberg等人提出的非均匀Catmull-Clark细分规则以后,它将收敛于这条被插值曲线.因此,含有这种对称网格带的多面体网格的细分极限曲面即为满足曲线插值约束的细分曲面.应用该方法,既可以插值单条NURBS曲线,也可以插值由多条NURBS曲线组成的曲线网格.因此,该方法广泛适用于产品外形和图形软件设计.     

三进制四点法的连续性与误差估计

2002年,Hassan提出了一类三进制四点法．对比Dyn的四点法,前者的插值极限曲线可以达到C^2连续．详细研究了三进制四点细分算法生成的极限曲线的连续性,分别给出了极限曲线C^0,C^1,C^2连续的充分条件和必要条件,并给出了极限曲线在顶点以及中点处的一阶导数与二阶导数显式公式．最后根据算法的二次多项式再生性质,得到算法最高具有三次收敛阶．     

基于插值细分的逼近细分法

通过在Hassan的四点三重插值细分法中引入一个偏移变量,推导出了一种逼近细分法,从而使三重逼近细分和插值细分统一到一个细分格式.该方法利用细分格式的生成多项式,在理论上分析了提出的细分格式的一致收敛性和Ck连续性;通过对细分格式中参数u取不同的值,可对生成的极限曲线形状进行控制.数值实验结果表明,文中方法是合理有效的.     

带松弛参数的Hermite插值细分

为了精确表示分别由{1,x,x2,x3},{1,x,esx,e-sx}和{1,x,eisx,e-isx}张成的线性空间,提出一类Hermite插值的动态细分格式,并证明了它至少是C1收敛的.该细分格式提供了一个松弛参数,当恰当地选择松弛参数时,该细分格式可以生成三次多项式曲线、三角曲线和双曲曲线;特别地,能够精确描述圆锥曲线.最后给出一些实例来说明松弛参数和切向量对细分曲线的影响.     

曲线插值约束的LOOP细分曲面

提出基于Loop细分方法的曲线插值方法,不需要修改细分规则,只需以插值曲线的控制多边形为中心多边形,向其两侧构造对称三角网格带,该对称三角网格带将收敛于插值曲线。因此,包含有该三角网格带的多面体网格的极限曲面将经过插值曲线。若要插值多条相交曲线只需在交点处构造全对称三角网格。运用该方法可在三角网格生成的细分曲面中插值多达六条的相交曲线。     

高阶驻点上精度保持的六阶WENO有限差分格式

在五阶WENO有限差分格式的基础上,六阶WENO有限差分格式引入了额外的四点模板,减少了WENO格式的数值耗散.然而,该格式在驻点上无法达到理想收敛阶.为解决此问题,本文在非线性权重中引入整体模板的光滑性修正因子,使得驻点上非线性权重更快地收敛于理想权重,理论分析表明改进后的六阶格式能够在驻点上达到理想的六阶精度.驻点上的收敛阶测试和间断问题的数值实验表明,新提出的六阶WENO格式不仅在驻点上能够保持理想收敛精度,在间断问题上能保持本质无振荡的激波捕捉性质,同时在双曲守恒律解的光滑区域有效地求解细小尺度结构,还能够保持原有的六阶格式的计算效率.     

四参数六点细分法

提出一类包含4个参数的六点细分法,它以双参数四点法和三参数六点法作为特殊情况,可以构造光滑插值曲线和光滑逼近曲线,并且可以通过调整4个参数的取值使得曲线达到C4连续。讨论了细分参数对细分法的收敛性及连续性的影响,给出了细分法Ck连续性的充分条件及一些数值算例。     

基于双参数四点细分法的曲面造型

将双参数四点细分曲线方法进行推广，提出了基于双参数四点细分法的曲面造型方法，并对其收敛性进行了分析。该方法通过对两个参数的适当调节能够较容易地控制极限曲面的形状，极限曲面能够达到C4连续，可以应用到对曲面的连续性要求较高的曲面造型中去。在给定初始数据的条件下，可通过对形状参数的适当选择来实现对极限曲面的形状调整和控制，试验表明该算法生成光滑曲面是有效的。     

Curve subdivision schemes for geometric modelling

A new binary four-point approximating subdivision scheme has been presented that generates the limiting curve of C ¹ continuity. A global tension parameter has been introduced to improve the performance of the binary four-point approximating subdivision scheme that generates a family of C ¹ limiting curves. The ternary four-point approximating subdivision scheme has also been introduced that generates a limiting curve of C ² continuity. The proposed schemes are close to being interpolating. The Laurent polynomial method has been used to investigate the order of derivative continuity of the schemes and Hölder exponents of the schemes have also been calculated. Performances of the subdivision schemes have been exposed by considering several examples.     

曲面四参数四点细分方法

对经典的四点细分格式进行推广,提出了可通过对形状参数的适当选择来实现对极限曲线形状调整和控制的四参数四点细分曲线造型方法.把该方法扩展到曲面上,对其收敛性进行了分析,同时给出了曲线C0到C3连续和曲面连续的充分条件.     

四参数四点细分法研究

论文对经典四点细分格式进行了进一步推广,提出了可通过对形状参数的适当选择来实现对极限曲线形状调整和控制的四参数四点细分曲线造型方法,并对其收敛性进行了分析,同时给出了曲线C0到C3连续的充分条件,并加以证明。     

曲面三参数四点造型

文章是对经典的四点细分格式进行推广,提出了可通过对形状参数的适当选择来实现对极限曲线形状调整和控制的四参数四点细分曲线造型方法,并把该方法扩展到曲面上;对其收敛性进行了分析,同时给出了曲线曲面C0到C2连续的充分条件。     

三参数binary细分法

通过在曲线细分过程中引入三个参数,给出一种新的细分曲线构造的算法,并利用生成多项式等方法对细分法的一致收敛性、Ck连续性进行了分析.在给定初始控制数据的条件下,可以通过对形状参数的适当选择来实现对细分极限曲线形状的调控.该方法可以生成C4连续的细分曲线,增加了曲线造型的灵活性.数值试验表明这种算法是有效的.     

An Improving Subdivision Scheme for Curve Design

This paper extends the classical 4-point interpolatory subdivision scheme, and brings forward a new 4-point subdivision scheme with Three Parameters for Curve Design. We discuss the influence of three parameters to limit curve and realize the adjustment and control to it by choosing these three parameters appropriately, The sufficient conditions of the uniform convergence and continuity properties of the subdivision scheme are given.     

双参数五点插值细分法

提出包含两个参数的五点ternary插值细分法。利用生成多项式等方法对细分法的一致收敛性,C K连续性进行了分析。讨论了参数对细分法的收敛性及连续性的影响,同时给出了细分法C0到C2连续的充分条件和数值算例。