三次有理Bézier曲线的形状调整方法

给出了两类调整三次有理Bézier曲线形状的方法。一类方法是使曲线通过给定的插值点,从而实现曲线的形状调整。另一类方法是将曲线上的点作为控制多边形两边连线段上的分点,通过调整分线段的比例,实现对曲线的形状调整。针对不同情况,分别给出了权因子的计算公式。计算方法简单,使用方便,并使三次有理Bézier曲线的形状调整更加具体和明确。同时,由计算结果得到了任意三次有理Bézier曲线不相交的充分必要条件。     

三次有理Bézier曲线的光顺延拓

虽然曲线的延拓问题已有很多文献讨论,但有理Bézier曲线的延拓问题则鲜有人研究.给出了一种平面三次有理Bézier曲线的光顺延拓算法,该方法利用延拓曲线与原曲线在拼接点处满足C2连续的条件来初步确定延拓曲线的控制顶点,以延拓曲线应变能的近似表达式作为光顺准则,通过极小化应变能最终求得延拓曲线的权因子及控制顶点,从而获得光顺的延拓曲线.通过实例表明,该算法的效果是较好的.     

基于二次有理Bézier曲线的多边形变形方法

提出了一种基于二次有理Bézier曲线的多边形变形方法。该方法是基于向量插值的思想,采用满足模长单调变化的二次有理Bézier曲线来构造边向量的运动轨迹。该算法计算速度快,能够达到实时的要求,而且对于变形过程可以进行交互性设计。实验结果表明该算法产生的变形序列能很好地避免萎缩现象,变形效果自然。     

有理Bézier曲线的区间近似合并

为压缩几何信息的数据量,将区间曲线分解成中心曲线和误差曲线的形式,从而得到能够包含2条相邻有理Bézier曲线的区间近似合并曲线.该算法利用摄动误差最小化,通过求解一个线性方程组得到作为中心曲线的近似合并曲线;再利用中间结果直接得到区间宽度相等的误差曲线,或者通过二次规划得到逼近效果更佳但是等区间宽度不等的误差曲线;如果令端点处的区间宽度为0,还能得到端点插值的区间近似合并曲线;最后通过实例验证了文中算法的有效性.     

函数的分段有理二次B样条插值

通过对函数进行合理分割,给出函数分段三角形凸包的概念。提出了以分段区间端点的两条切线确定控制多边形的方案。详细地讨论了函数的分段参数有理二次B样条插值算法。插值函数保持了原始函数的一些重要几何性质、如单调性、凹凸性、G1连续性。数值实验表明,算法提供了函数近似表示的一条有效途径。     

混合有理Bézier曲面及其三维重建

文章将Bernstein基函数与有理Bernstein基函数相结合,构造了一类新型有理曲面-混合有理Bézier曲面;给出了该类曲面的生成方法并讨论了曲面的性质。另一方面,在一种基于Newton-Thiele型非线性方法的插值曲面的三维重建理论基础上,讨论了由离散点集重建混合有理Bézier曲面的问题,为图形图象处理等研究领域提供了新的算法理论。     

有理Bézier曲线表示圆弧的权因子计算

在基于非均匀有理B样条(NURBS)方法的计算机辅助设计系统中,经常采用有理Bézier曲线表示圆弧。文中给出了运用幂指数型权因子的有理Bézier曲线表示圆弧的方法。采用Bernstein基函数及其系数来选取权因子,使得生成的曲线可以更加接近控制多边形,结合几何作图的方法计算出构造圆弧的个控制顶点的权因子中αi的值,求解方法方便简单并且具有几何直观性,实用,符合CAGD的要求。     

用有理双三次Bézier曲面片混合二次曲面

提出一种二次曲面混合方法,混合曲面由2张有理双三次Bézier曲面片构成,它们之间保持G2连续,混合曲面与二次曲面间保持G1连续.给出了混合曲面片控制顶点的显式表示,通过修改2类混合参数可以直观地调节混合方向及混合曲面的形状.另外,混合5个圆锥曲面的例子表明,该方法为多个二次曲面的混合问题提供了有效途径.     

Algorithms for rational Bézier curves

A recursive algorithm for the evaluation of rational Bézier curves is presented; it consists of a construction that works with a constant cross ratio. This geometric principle is carried over to other algorithms.     

Using degenerate Bézier triangles and tetrahedra to subdivide Bézier curves

This paper looks at the classical subdivision algorithm for Bézier curves. This algoritm allows the direct construction of the control points of the curve. A generalization of this technique is obtained.     

基于三次B样条插值的形状错误隐藏算法

分析了基于Bézier插值的视频对象形状错误隐藏方法的不足,即计算附加控制点的过程复杂,隐藏结果受附加控制点影响大。针对这一问题,提出了一种基于三次B样条插值的错误隐藏算法。对三次B样条插值的矩阵公式进行了改进,保证目标轮廓的平滑性;直接对已知轮廓点插值,克服了传统方法的不足。与传统方法对比实验表明,新算法简单易实现,有较好的实用意义。     

基于微粒群算法的有理Bézier曲线降阶

从最优化思想出发，把有理Bézier曲线的降阶问题转化为求解优化问题，并基于微粒群算法，给出有理Bézier曲线降阶的一种新方法。该方法可以实现多次降阶，且降阶后的有理Bézier曲线直接以显式给出。最后结合实例，与使用遗传算法进行有理Bézier曲线降阶的结果进行对比，实验结果表明了微粒群算法的有效性。     

The rational cubic Bézier representation of conics

The rational cubic Bézier curve is a very useful tool in CAGD. It incorporates both conic sections and parametric cubic curves as special cases, so its advantage is that one can deal with curves of these two kinds in one computer procedure. In this paper, the necessary and sufficient conditions for representing conics by the rational cubic Bézier form in proper parametrization are investigated; these conditions can be divided into two parts: one for weights and the other for Bézier vertices.     

Subdivision algorithms for Bézier triangles

In an earlier paper the author studied subdivision algorithms for Bézier curves. These algorithms were generated by constructing degenerate Bézier triangles and tetrahedra and using their edges to subdivide the original curve. In this paper we take up the study of subdivision algorithms for the triangular Bézier surfaces first introduced by Sabin. It will be shown that such algorithms can be generated by constructing higher dimensional degenerate Bézier simplices and using their triangular subsimplices to subdivide the original triangular surface.     

Continuous curvature path-smoothing algorithm using cubic B zier spiral curves for non-holonomic robots

This paper presents a path-smoothing algorithm over the piecewise linear path for non-holonomic robots. Based on the upper-bounded continuous curvature path-smoothing algorithm, three algorithms are proposed to enhance the path smoothing performance. First, an interactive algorithm, which fully utilizes extra distance margins of linear path, is suggested. Second, a bisection algorithm is proposed to relieve the violation of the maximum curvature constraints. Finally, an interpolating path-smoothing algorithm which passes intermediate points is suggested. Simulation results show the validity of the suggested algorithms.     

Computer-aided geometric design and panel generation for hull forms based on rational cubic Bézier curves

For generation of hull forms, a method using rational cubic Bézier curves is chosen because of their superior segmentwise local-weighted behavior. A hull form is defined by two sets of grid lines—transverse grid lines arranged in length direction and longitudinal grid lines arranged in depth direction. Transverse lines are first defined, the points on the transverse lines with the same curve parameter values are then fitted to define longitudinal lines. Thereby, each curve is described by a rational cubic Bézier curve in space. The bilge, flat side and flat bottom can be defined precisely and more flexibilities are provided for defining bow and stern regions. By the way, a hull surface can be generated which is useful to produce desired data for hydrostatic or panel generations.     

代数曲线的分段有理二次B样条插值

通过对代数曲线的合理分割,定义了曲线段的三角形凸包。给出了由三角形凸包确定控制多边形的方案。重点讨论了代数曲线参数化的分段有理二次B样条插值算法。插值曲线保持了原始曲线的一些重要几何性质,如单调性、凹凸性、G1连续性。数值实验验证了算法的有效性。     

有理三次三角Hermite插值样条曲线及其应用

给出一种有理三次三角Hermite插值样条曲线,具有三次Hermite插值样条相似的性质。该样条含有三角函数和形状参数,利用形状参数的不同取值可以调控插值曲线的形状,甚至不用解方程组,就能使曲线达到C2连续。此外,选择合适的控制点和形状参数,这种样条可以精确表示星形线和四叶玫瑰线等超越曲线。