椭圆offset曲线的多项式逼近算法

首先对椭圆进行必要的细分,然后将每一段椭圆弧的offset曲线用一段Bézier曲线逼近,进而得到G1连续的分段Bézier曲线作为椭圆offset曲线的近似.该算法一方面给出了计算Bézier曲线段控制顶点的表达形式,计算简单;另一方面对offset曲线的逼近误差给出了整体估计,并且利用整体误差估计决定细分椭圆的段数,构造了满足给定容差的近似曲线.     

渐进迭代逼近方法在等距曲线逼近中的应用

渐进迭代逼近(PIA)方法在CAD领域有很好的自适应性和收敛稳定性,在曲线或曲面的逼近和拟合问题上具有很好的应用前景.文中将该方法应用于二维自由曲线的等距曲线(也称offset曲线)的逼近,提出基于PIA的等距曲线逼近算法.首先在等距曲线上采样数据点,采用Floater的方法对数据点进行参数化,并以这些采样点作为初始控制顶点,由这些初始控制顶点产生初始逼近曲线;然后考察相同参数值处采样点和逼近点的误差,并运用PIA方法逐步逼近等距曲线.该算法分别考虑了等距曲线的多项式逼近和有理逼近.数值实例结果表明,综合控制顶点数和算法误差这2项因素,文中算法具备较好的优势.     

基于控制顶点扰动的平面Offset曲线的NURBS逼近

平面曲线的ｏｆｆｓｅｔ曲线具有丰富的几何结构,它在曲面造型、ＮＣ加工等领域具有广泛应用,但除直线、圆弧或速端曲线等少数几种曲线外,有理多项式参数曲线的ｏｆｆｓｅｔ曲线不能保证仍是有理多项式曲线形式。因此,实际应用中常用逼近方法表示ｏｆｆｓｅｔ曲造型系统中数据结构和几何算法的统一表示。作者针对平面ＮＵＲＢＳ曲线的特点,提出两种逼近表示方法,一种是基于曲线分割的控制顶点动法,另一种是整体控制顶点偏移法     

代数曲线分段逼近的误差分析

针对代数曲线分段逼近的误差函数,展开深入的理论分析,给出了由误差公式确定误差界的一般算法。定义了一种新型误差,它具有几何意义直观、计算比较简单的特征。结合数值实例,验证了新型误差的实用价值。     

平面NURBS曲线及其Offset的双圆弧逼近

除直线、圆弧、速端曲线等少数几种曲线外,平面参数曲线的offset曲线通常不能表示成有 理参数形式,因此在实际应用中,为了方便造型系统中数据结构和几何算法的统一表示,offse t曲线通常用低次曲线逼近来表示.通过用双圆弧逼近表示NURBS(non-uniform rational B -spline)曲线及其offset,并利用双圆弧逼近的特有性质,把offset的双圆弧逼近转化为原 曲线的双圆弧逼近,简化了问题的求解.同时考虑了双圆弧逼近算法中分割点的选取、公切点 的确定以及误差估计等主要问题.具体算     

基于参数速度逼近的等距曲线有理逼近

该文提出了曲线的参数速度逼近问题 ,指出等距曲线逼近的关键在于参数速度的逼近 ,并用两种方式来实现它 .首先 ,以法矢方向曲线的控制顶点模长为 Bézier纵标构造 Bernstein多项式 ,以它来逼近曲线的参数速度 ,给出了相应的几何方式的等距逼近算法 ,进一步利用法矢方向曲线的升阶获得了高精度逼近 .其次 ,基于参数速度的 L egendre多项式逼近和插值区间端点的 Jacobi多项式逼近 ,导出了保持法矢平移方向的两种代数方式的等距有理逼近算法 .     

等距曲线的三次B样条保形逼近

本文给出了巧妙地运用三顶点共线技巧构造插值三次Ｂ样条保形曲线，并用其逼近等距曲线，本文最后给出了几个实例。     

等距曲线的圆域Bézier逼近

用一条平面曲线来逼近平面Bézier曲线的等距曲线具有一定的局限性.提出用一条带宽度的"胖曲线"来逼近上述等距曲线的区域逼近思想,并建立与实现了圆域Bézier曲线等距逼近的整套算法,包括应用Remez方法求出等距曲线的最佳一致逼近曲线作为圆域Bézier曲线的中心曲线,提出上控最佳一致逼近的原理求出圆域Bézier曲线的误差半径函数,以及确定整条圆域Bézier曲线,最后还对该圆域Bézier逼近的效果做了分析和考核,并给出了一些具体实例.     

Bezier曲线的等距曲线生成程序设计

本文主要介绍Bezier曲线的等距曲线生成程序设计。     

基于多结点样条的自由曲线最小误差逼近及其应用

多结点样条函数具有良好的局部性,而最小二乘法对数据拟合的全局性较好, 因此多结点样条函数最小二乘逼近的稳定性及数值精度都能得到有效的保证。该文综合两者的特点,实现了自由曲线离散数据最小逼近误差数学模型的建立。同时应用此数学模型于一些平面及空间（甚至一些带噪音的）自由曲线拟合上和几何造型骨骼化上,测试其对各种自由曲线的拟合效果,结果证明最小逼近效果明显。     

基于控制顶点偏移的等距曲线最优逼近

利用最佳平方逼近的Legendre多项式来逼近基曲线的法矢曲线,计算出各控制顶点的偏移向量,由此产生偏移控制多边形来得到等距曲线的逼近曲线.通过与Tiller,Cobb,Coquillart和Elber等多种基于控制顶点偏移的等距逼近法的比较,表明此方法中曲线的离散次数和控制顶点数最少.此方法简单、直观,而且等距逼近曲线的表达式与原曲线具有相同形式,因而有很好的应用前景.     

椭圆型Offset曲线及其应用

针对Ｓｗｅｅｐ曲面中形变控制的需要,提出了一种椭圆型ｏｆｆｓｅｔ曲线,并讨论了它的性质,为了便于造型系统的一致性表示,给出了椭圆型ｏｆｆｓｅｔ曲线的ＮＵＲＢＳ逼近表示算法。最后给出了椭圆型曲线的了它的应用实例,并在自主开发的几何造型系统ＧＥＭＳ５．０中实现。     

正则Bezier曲线的等距线及其计算机实现

利用de Casteljau算法求得正则Bezier曲线上各点处的切矢，再由此得到各点处的法矢，应用于求原始曲线的等距线，该方法几何意义明显，算法简洁。同时给出了用MATLAB绘制Bezier曲线及其等距线的程序，准确快捷，实践效果较好。     

Loop细分曲面的等距曲面的逼近

提出了一种生成Loop细分曲面的等距曲面的逼近方法．通过让生成的等距曲面在对应于其控制网格顶点的地方是精确的等距，作者将等距曲面的逼近问题转化为求解一个线性方程组．文中提出了一个用于快速求解该线性方程组的改进的Gauss—Jacobi迭代法．另外，该文还考虑了逼近的误差控制和等距曲面的自交问题．     

基于加权渐进插值的Loop 细分曲面等距逼近

等距曲面在CAD/CAM 领域有着重要的作用,由于细分曲面没有整体解 析表达式,使得计算细分曲面等距比参数曲面更加困难。针对目前已有的两种等距面逼近算 法进行了改进,利用加权渐进插值技术避免了传统细分等距逼近算法产生网格偏移的问题。 此外,提出了针对边界等距处理方案,使得等距后的细分曲面在内部和边界都均匀等距。该 方法无需求解线性方程组,具有全局和局部特性,能够处理闭网格和开网格,为Loop 细分 曲面数控加工奠定了良好的基础算法。最后给出的实例验证了算法的有效性。     

基于广义逆节点消去的B样条曲线的可控逼近

提出了一个基于节点消去的B样条曲线的逼近算法。该算法首先从插值于给定数据点的一阶B样条曲线出发,利用广义逆矩阵实现节点消去,并通过升阶、最小二乘逼近和投影修正误差等步骤,得到了与给定数据点的误差在容许范围内的逼近曲线。