C-B样条曲线的光顺逼近算法研究

基于弹性均匀细梁的应力能和扰动能的光顺优化,提出了一种光顺C-B样条曲线的算法。该算法的基本思想是：通过调整控制参数和控制顶点使得曲线的能量最小,得到最优的光顺逼近曲线。通过最小二乘法和非线性泛函的极小值优化计算,对平面数据点进行光顺逼近,达到了光顺的目的。最后,给出了由数据拟合的C-B样条曲线光顺的实例。实例结果表明,该算法为C-B样条曲线的光顺问题提供了一种有效的新方法。     

C—Bezier曲线的PH样条的构造

满足Pythagorean条件的平面参数曲线,称为Pythagorean速端曲线（PH）,文章根据原C-Bezier曲1线的始末端点及其切向量,调节控制顶点构造一条G连续的三次PH样条曲线,以此作为原C-Bezier曲线的逼近曲线,并进一步产生等距线．估计了原C-Bezier曲线与PH样条曲线的整体逼近误差和等距线误差．     

C-Bzier曲线的PH样条的构造

满足Pythagorean条件的平面参数曲线,称为Pythagorean速端曲线（PH）,文章根据原C-Bezier曲1线的始末端点及其切向量,调节控制顶点构造一条G连续的三次PH样条曲线,以此作为原C-Bezier曲线的逼近曲线,并进一步产生等距线．估计了原C-Bezier曲线与PH样条曲线的整体逼近误差和等距线误差．     

NURBS曲线整体光顺逼近算法研究

针对离散数据点序列的拟和精度及光顺度问题,提出了一种三次非均匀有理B样条(NURBS)曲线整体光顺逼近算法。该算法建立了一个由最小二乘、离散点曲率和、离散点曲率变化和三项组成的目标函数并求出了最优控制点序列坐标,采用非线性优化方法对权因子序列进行了调整,确立了逼近误差的近似表示方法,并提出了包含上述方法的循环判断流程。最后,实现了拟合曲线在UG NX 4.0中的显示和分析。     

基于法矢比率的样条曲线光顺

论文提出了一种新的基于曲线法矢比率分析的B样条曲线光顺方法。一条曲线一般由若干凹凸分段顺序相连组成。设计人员按设计意图对各曲线段指定其上各点处的目标法矢分量比率图,比较目标法矢分量比率图与实际法矢分量比率图,即可判断出各曲线段的光顺性。对光顺性较差的曲线段,通过最小二乘逼近优化过程调整其控制顶点,从而达到光顺目的。该优化过程的目标函数兼顾光顺性及光顺前后曲线的偏差,可通过调节相应参数来达到设计要求。实例表明,该文方法灵活方便,可行有效,为曲线光顺问题的解决提供了一种新的选择。     

基于法矢比率的B样条曲线光顺

论文提出了一种新的基于曲线法矢比率分析的B样条曲线先顺方法。一条曲线一般由若干凹凸分段顺序相连组成。设计人员按设计意图对各曲线段指定其上各点处的目标法矢分量比率图,比较目标法矢分量比率图与实际法矢分量比率图,即可判断出各曲线段的光顺性。对光顺性较差的曲线段,通过最小二乘逼近优化过程调整其控制顶点,从而达到光顺目的。该优化过程的目标函数兼顾光顺性及光顺前后曲线的偏差,可通过调节相应参数来达到设计要求。实例表明,该文方法灵活方便,可行有效,为曲线光顺问题的解决提供了一种新的选择。     

基于稀疏模型的曲线光顺算法

为了对曲线进行有效光顺,将曲线光顺问题建模成基于稀疏模型的优化问题,并提出了新的曲线光顺算法.通过分析非光顺曲线的例子,对现有的判别准则进行了总结;根据总结出的判别准则,曲线的光顺性与曲率图二阶差分的稀疏性与大小密切相关,将曲线光顺问题建模成一种基于稀疏模型的优化问题;并给出了一种高效的迭代调整算法求解该模型.数值实验结果表明,文中算法是实用和有效的;与其他光顺算法进行对比时,该算法也有十分突出的表现.     

一种基于拟合二阶导数曲线的光顺算法

论文针对目前曲线光顺算法存在的问题,提出在小挠度情况下的利用曲线二阶导数平滑程度来判断曲线光顺性的准则,并在此基础上提出了一种采用最小二乘法来拟合曲线型值点列的二阶差商曲线,然后通过两次积分来反求出光顺曲线思想的曲线光顺算法,并给出了实际的算例来说明该算法的优越性。文中讨论了该方法的误差上界,从而能有效地控制算法在进行光顺时对曲线型值点的移动范围。     

基于二阶差商波动最小的坏点挑选及曲线光顺算法

针对2维数据坏点挑选问题,以节点二阶中心差商的波动最小为基础,首先构造了表征节点Pi在提高样条曲线光顺度方面潜力大小的函数,然后给出了一种基于结点差商波动最小的坏点挑选算法。并将该算法利用一些实例与曲率极值法进行了对比分析,结果表明,该算法能有效标出坏点位置。另外,基于节点二阶中心差商波动最小的原则,还给出了一种通过将节点在允许范围内进行适当调整,以减小样条曲线二阶导函数波动的光顺处理算法。实例验证结果表明,此样条曲线光顺处理算法能够有效地控制三次样条曲线二阶导函数的波动,即能提高曲线的光顺程度。     

基于高斯曲率的曲面光顺方法研究

在交互设计系统中曲率(包括高斯曲率和平均曲率)评价是分析曲线曲面质量的重要工具。对于B样条曲线的光顺算法已经比较成熟。但对于如何基于曲率（包括高斯曲率和平均曲率）的曲面光顺算法则还有许多工作要做。该文提出了一种基于最小二乘的曲面优化算法，可以得到比较好的结果。该光顺算法主要包括两个步骤：依据曲率光顺准则修改曲面的曲率和修改后的曲率基于原曲面优化反向求出新的控制顶点。     

Nonuniform B-spline Mesh Fairing Method

A method for fairing a surface composed of a set of discrete data points distributed in anonrectangular topological mesh is presented.All curves are expressed by nonuniform cubic B-splinecurves.The fairing method is minimizing the elastic strain energy of mesh curves and of springs at-tached to the data points.The fairing surface can be generated by interpolating through the meshcurves.The generation and fairing of a ship hull surface is given as an example.     

基于COM与ARX的曲线光顺性研究

在AutoCAD2000开发平台上,对VC＋＋6．0的MFC为编程语言,采用基于COM的ActiveX automation技术,结合ObjectARX开发环境的ARX技术,建立工程应用的基本框架,对AutoCAD图形数据库的管理及外部数据库的操作,文章给出了详细的研究方案,采用整体光顺方法,以应变能最小,曲率变化均匀为准则,以控制点为未知量,实现曲线的光顺,给出光顺算法的数学模型。     

Fairing of Parametric Cubic B-spline Curves and Bicubic B-spline Surfaces

ＦａｉｒｉｎｇｏｆＰａｒａｍｅｔｒｉｃＣｕｂｉｃＢｓｐｌｉｎｅＣｕｒｖｅｓａｎｄＢｉｃｕｂｉｃＢｓｐｌｉｎｅＳｕｒｆａｃｅｓＭｕＧｕｏｗａｎｇ，ＺｈｕＸｉｎｘｉｏｎｇ，ＬｅｉＹｉａｎｄＴｕＨｏｕｊｉｅＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉ...     

基于光顺优化的NURBS曲线权因子估计方法

基于弹性均匀细梁的应力能和扰动我顺优化,提出了ＮＵＲＢＳ曲线权因子的一种估计方法,将应力能和扰动能离散化,得到一个泛函,对此泛函极小化而得权因子,同时,文中给出的极小泛函统一了目前文献中出现的一类不同光顺标准。为了减少导数的计算量,文中采用了ＮＵＲＢＳ曲线的矩阵表示,最后,通过数值算例比较了各种光顺标准的优劣。     

局部能量最优法与曲线曲面的光顺

曲线光顺处理的方法主要有选点修改法和优化方法，而Kjellander方法是最常的选点修改法之一，文中提出一种选点修改法－局部能量最优法，该方法在三次均匀参数曲线法顺问题上进一步改进了Kjellander方法，具有更好的光顺效果，对三次B样条曲面给出了一个与此相关的曲面光顺方法。     

One Fairing Method of Cubic B-spline Curves Based on Weighted Progressive Iterative Approximation

A new method to the problem of fairing planar cubic B-spline curves is introduced in this paper. The method is based on weighted progressive iterative approximation （WPIA for short） and consists of following steps： finding the bad point which needs to fair, deleting the bad point, re-inserting a new data point to keep the structm-e of the curve and applying WPIA method with the new set of the data points to obtain the faired curve. The new set of the data points is formed by the rest of the original data points and the new inserted point. The method can be used for shape design and data processing. Numerical examples are provided to demonstrate the effectiveness of the method.     

一种光顺B-Spline曲线的实用方法

曲线曲面的光顺处理一直是CAGD中研究的热点问题之一,如何快速、简便、正确地光顺曲线曲面,是光顺处理问题研究的核心。文章针对B-spline曲线提出了一种光顺方法,并描述了其基本原理和光顺准则。实例表明,文章所提出的光顺方法快速、简便,是一种较为实用的光顺方法。同时,该方法也可扩展到对曲面的光顺处理。     

T-Bézier曲线能量法的光顺计算

针对T-Bézier曲线的光顺要求,提出了用能量法对T-Bézier曲线进行光顺。首先通过能量法对T-Bézier曲线修改一个控制顶点使之达到光顺,同时给出了扰动因子α对曲线的影响,由此得到欲移动T-Bézier曲线的一个控制顶点达到光顺,可先确定α,再确定新的控制顶点,就可得到光顺后的新的T-Bézier曲线。对整条曲线进行光顺时先确定扰动因子{α_i}_i=1ⁿ,然后求解一个系数矩阵为实对称三对角矩阵的方程组,再依次确定新的控制点列{P_i}_i=0ⁿ,最后由控制顶点确定光顺后的三次T-Bézier插值曲线,从而使T-Bézier曲线不仅达到整体光顺而且在数据点实现C²连续。最后,给出了3个实例,说明该算法是简单、实用和有效的。