B样条的p-nary细分

有关B样条曲线曲面的binary细分技巧及其应用的研究已经获得了许多成果,建立在B样条binary细分基础上的binary细分法收敛性连续性分析的生成多项式法就是其中之一。该文研究了B样条曲线的p-nary细分问题,给出并证明了B样条基函数的p尺度细分方程中细分系数的计算公式及其性质,讨论了用p-nary细分生成非有理及有理B样条曲线的细分规则。采用该文的方法可方便而快速地在计算机上绘制有理B样条曲线。文章的结果可用于对一般p-nary曲线细分法收敛性及连续性的分析。     

细分生成B样条的几何作图法

研究均匀B样条曲线细分生成的几何作图问题,给出了采用p-nary细分法细分生成任意次均匀B样条曲线的递归细分算法。在此基础上,研究了任意次均匀B样条曲线p-nary细分生成的几何作图方法。利用这种几何作图法,可以直观地在计算机上通过编程来快速准确地绘制B样曲线,更重要的是,可以使基于几何方法的任意次B样曲线的手工绘制成为可能。     

基于C—B样条的Catmull—Clark细分曲面

为了解决Catumull-Clark细分曲面在工程上难以推广的问题，给出了一种基于C－B样条的Catumull-Clark细分曲面的算法，C－B样条曲线是B样条曲线的拓广，但它们的形状依赖于参数α，由于新的曲面细分方法充分利用C－B样条能够精确表示圆，椭圆等规则形体的特性，因而使通过此方法生成的细分曲面，除了在奇异点处能保持二阶导数连续外，还能够像C－B样条曲线，曲面一样，精确地表示圆柱等常规曲面，统一工程曲面等的造型，同时它仍然保持细分曲面的造型特点，即能够解决NURBS曲面难以处理的任意拓扑结构的造型问题，另外，还可依赖控制参数α的调节作用来增加造型的自由度，而且当α→0时，它们就退化成Catmul-Clark细分曲面，在工程图形上的应用实例表明，这种算法简单，有效。     

NURBS中的节点插入通用算法的引入及其计算机实现

:以B样条曲线和NURBS(非均匀B样条 )曲线理论为基础 ,将B样条节点插入通用算法引入到NURBS曲线节点插入中 ,克服了传统的节点插入方法在边界点插入节点出错的缺点 ,并作了相应的算例。     

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。     

一种任意次非均匀B 样条的细分算法

类似于经典的、应用于任意次均匀B 样条的Lane-Riesenfeld 细分算法, 提出了一种任意次非均匀B 样条的细分算法,算法包含加细和光滑两个步骤,可生成任意 次非均匀B 样条曲线。算法是基于于开花方法提出的,不同于以均匀B 样条基函数的卷积 公式为基础的Lane-Riesenfeld 细分算法。通过引入两个开花多项式,给出了算法正确性的 详细证明。算法的时间复杂度优于经典的任意次均匀B 样条细分算法,与已有的任意次非 均匀B 样条细分算法的计算量相当。     

NURBS边界曲面直接生成法

由于非均匀有理B样条(NURBS)曲面的复杂性,传统NURBS边界曲面的生成是先构造孔斯曲面,再由孔斯曲面向NURBS曲面转换得到,其操作过程比较烦琐。针对此问题,提出了NURBS边界曲面直接生成算法,该算法根据给定的四条NURBS边界曲线,结合孔斯曲面生成方法直接插值生成NURBS曲面,从而避免了通过孔斯曲面向NURBS曲面转换所带来的计算代价,因此同传统方法相比,具有较低的计算代价。实验结果表明:该算法简化了曲面生成步骤,减少了曲面转换过程的计算量,生成的曲面边界信息明确,且连续性好。     

基于C-B样条的Catmull-Clark细分曲面

为了解决 Catum ull- Clark细分曲面在工程上难以推广的问题 ,给出了一种基于 C- B样条的 Catumull-Clark细分曲面的算法 .C- B样条曲线是 B样条曲线的拓广 ,但它们的形状依赖于参数 α.由于新的曲面细分方法充分利用 C- B样条能够精确表示圆、椭圆等规则形体的特性 ,因而使通过此方法生成的细分曲面 ,除了在奇异点处能保持二阶导数连续外 ,还能够像 C- B样条曲线、曲面一样 ,精确地表示圆柱等常规曲面、统一工程曲面等的造型 ;同时它仍然保持细分曲面的造型特点 ,即能够解决 NU RBS曲面难以处理的任意拓扑结构的造型问题 ,另外 ,还可依赖控制参数 α的调节作用来增加造型的自由度 ,而且当 α→ 0时 ,它们就退化成 Catm ul- Clark细分曲面 .在工程图形上的应用实例表明 ,这种算法简单、有效 .     

改进空间型值点参数优化NURBS曲线曲面插值

为了产生更光滑和光顺的物体形状,本文对插值参数化过程进行了改进。首先利用有理B样条基函数的性质。从NURBS曲线曲面插值的型值点参数方面介绍了传统方法,通过参数的改进,生成比传统方法更好的图形效果。在NURBS用于计算机辅助设计和制造的研究方面,拓宽了思路。     

均匀二重混合双曲多项式B样条曲线

为扩展B样条曲线,提出1种均匀二重混合双曲多项式B样条曲线. 该样条曲线在span{sinh t,cosh t,tsinh t,tcosh t,1,t,…,tk-6,tk-5}空间上均匀产生,其中k是大于等于5的整数. 证明k阶二重混合双曲多项式B样条基的性质和二重混合双曲多项式B样条曲线的性质. 二重混合双曲多项式B样条曲线精确地包含双曲多项式B样条曲线. 给出这种新样条曲线的细分公式并证明其有变差缩减性质和细分控制多边形逼近性质. 该性质使得通过递归细分得到曲线成为可能.     

Integer subdivision algorithm for rendering NURBS curves

A integer version of the well-known subdivision algorithm of NURBS curves is presented here. The algorithm is used to render NURBS curves of any degree on a raster device using a piece-wise linear approximation. The approximation is independent of the parametrization, that is, it is independent of the weights used. The maximum deviation between a precisely sampled curve and that of the subdivisionbased rendering is one pixel — an inherent feature of the subdivision technique. The algorithm works entirely in the screen coordinate system and produces smooth rendering of curves without oversampling. The integer arithmetic allows the rendering of relatively complex curves of 2 to 8 degrees within a fraction of a second on an i80286/386 processor, and is a good candidate for hardware implementation.     

NURBS曲线曲率连续延拓的一种有效算法

提出了一种局部延拓NURBS曲线的算法。从理论上探讨了使NURBS曲线获得曲率连续的延拓应满足的条件，同时又给出了在实际应用中使NURBS曲线获得曲率连续的延拓的基本算法。     

NURBS曲线与曲面的细分算法

本文讨论了 NU RBS曲线、曲面的细分算法 ,给出了 NU RBS基的加细方程。对于均匀的 NU BRS曲线 ,我们还得到了加细方程系数的生成函数。算法是单侧逼近 ,是保凸的 ,可以融入现行的 CAGD系统。     

Integer de Casteljau Algorithm for Rasterizing NURBS Curves

An integer version of the well-known de Casteljau algorithm of NURBS curves is presented here. The algorithm is used to render NURBS curves of any degree on a raster device by turning on pixels that are closest to the curve. The approximation is independent of the parametrization, that is, it is independent of the weights used. The algorithm works entirely in the screen coordinate system and produces smooth rendering of curves without oversampling. Because of the integer arithmetic used, the algorithm is easily cast in hardware.     

NURBS曲线相关积分量的计算方法

本文给出了求２次和３次非均匀有理Ｂ样条（ＮＵＲＢＳ）曲线的相关积分量，例如它所包围区域的面积、旋转体体积、面积矩、形心等的算法．对于２次曲线，本文推导了一系列精确的积分公式，由此，所有积分量可用曲线的控制顶点坐标和权因子一步代入直接求得而没有逼近误差；对于３次曲线，本文展示了一种近似算法，与通常的数值积分法相比，它具有误差界估计简单，高精度下收敛速度快等优点．     

Biarc approximation of NURBS curves

An algorithm for approximating arbitrary NURBS curves with biarcs is presented. The main idea is to approximate the NURBS curve with a polygon, and then to approximate the polygon with biarcs to within the required tolerance. The method uses a parametric formulation of biarcs appropriate in geometric design using parametric curves. The method is most useful in numerical control to drive the cutter along straight line or circular paths.     

Equiareal parameterizations of NURBS surfaces

The equiareality of NURBS surfaces greatly affects the results of visualization and tessellation applications, especially when dealing with extruding and intruding shapes. To improve the equiareality of given NURBS surfaces, an optimization algorithm using the Möbius transformations is presented in this paper. The optimal Möbius transformation is obtained by computing the intersection of two planar algebraic curves, whose coefficients are computed explicitly for Bézier and B-spline surfaces, while numerically for NURBS surfaces. Examples are given to show the performance of our algorithm for visualization and tessellation applications.     

一种对称非均匀细分曲面算法

为了得到能更好应用于CAD系统的细分曲面造型方法,提出一种基于B-样条的对称非均匀细分算法,其中的思想和均匀Lane-Riesenfeld节点插入算法相似。基于B-样条的节点插入算法,以Blossoming为工具,计算出细分后的新控制顶点。细分后得到的极限曲面由张量积样条曲面组成,在奇异点达到2C连续。与传统的细分曲面算法相比,该细分曲面算法具有良好的局部支撑性,大大降低了算法的复杂度,而且该算法是对称的,不用考虑定向问题。     

OpenGL绘制NURBS曲线曲面的应用研究

本文介绍了NURBS的基本概念及用OpenGL绘制NUPBS的一般编程思路，并通过实例详细叙述了如何在VisualC 中用OpenGL绘制NURBS的一般过程。     

等距曲面的NURBS放样插值方法

本文给出了等距曲面的一种NURBS放样插值生成方法，该方法主要是在原始NURBS曲面上取得一个能较好反映曲面特征的型值点阵，再交这个型值点阵按某种算法矢方向外推，从而得到原始曲面的等距曲面上的型值点阵，然后，再用NURBS放样插值曲面来逼近等距曲面，本文给出的算法几何意义明显，易于编程实现，且得到的等距曲面其u向和v向参数曲线仍是NURBS曲线，且具有C^2连续性，最后，给出了一个实例。