用四点插值细分曲线拟合离散点列

提出一种用四点插值细分曲线拟合有序离散点列的算法。首先,对离散数据点列参数化;然后,利用四点插值细分法的极限曲线上的点的计算公式,并结合离散点列参数化和最小二乘法求解拟合曲线的初始控制点;最后,根据初始控制点得到逼近离散点列的四点插值细分曲线。算法实例表明,相比于三次均匀B样条曲线的拟合算法,该算法在一定的拟合误差下,拟合曲线的初始控制点的数目较少。在实际应用中,该算法可以通过少量的初始控制点拟合大量离散数据点列,达到数据简化的效果。在多分辨率分析方面,该算法利用初始控制点逐次细分,得到任意个数点列构成的拟合曲线。     

基于直曲线判断的曲线拟合研究

针对数控加工中任意形状的轮廓拟合速度慢、精度低等问题,提出一种基于直曲线判断的非均匀有理B样条曲线自适应逼近方法。该方法首先得到直线和曲线的过渡点,并按离散点顺序判断出直线或曲线。若是直线,采用最小二乘法拟合该直线;若是曲线,采用曲率与斜率相结合的方法求出曲率极大值点,作为关键点插值非均匀有理B样条曲线,利用德布尔递推公式反求出控制点,生成初始插值曲线。然后求出所有原始离散点与初始插值曲线上对应点的误差,若最大误差不满足给定要求,则在最大误差处自适应增加一个关键点形成新的插值曲线,反复迭代直到最大误差满足给定误差条件。相比传统算法,该方法能够更好地凸显整体轮廓的主要特征。实验证明该方法不仅可以得到最少的控制点数目,还具有速度快、逼近精度高等特点。     

结合网格补洞和曲面拟合的龋齿修补方法

该文基于医学数据处理软件Mimics系统,提出并实现了一种结合三角网格补洞和B样条曲面拟合的龋齿修补方法.首先在Mimics系统中提取牙齿表面的离散数据,并导出PLY格式的三角网格,通过对龋齿网格数据的孔洞边界提取和三角网格孔洞修补,得到完整的三角网格数据.然后采用网格数据进行分割、参数化和最小二乘拟合,求得B样条曲面...     

纬编针织物组织结构的三维建模方法研究

以3DS Max软件为例,探讨了针织物组织结构的三维建模方法.根据Pierce模型理论,确定了表达线圈轴线空间弯曲形态的控制点并基于非均匀有理B样条函数插值建立曲线,结合3DS Max软件的截面曲线放样技术实现了线圈的建模.按照线圈的形成规律,实现了纬平针、罗纹组织的三维建模.研究表明,基于非均匀有理B样条函数插值及截面曲线放样技术,可以方便地实现针织物三维模型的建立.     

面向自由曲面重构的递归插值分割算法

自由曲面重构的基本原理是根据曲面上的测量点利用参数曲面方法反算控制点,再用参数曲面方法构造曲面模型,目前,利用非均匀有理B样条曲面（简称为NURBS曲面）的反算来构造插值曲面的方法得到了普遍应用,但是,这种方法也存在着处理参数节点区间的分割,及求解大型线性方程组等问题,近年来国外出现了基于递归分割理论的曲面造型新方法,针对这一问题,在分析参数化方法对曲面重构中的不足,介绍了基于递归分割算法的基本原理的基础上,提出了从离散测量点构成的任意拓扑结构初始网格构造自由曲面模型的递归插值算法,该算法简单,实用性强,是一种自由曲面模型重构的有效新方法。     

基于线性插值函数的二维异构网格数据插值方法研究

在多物理场耦合仿真中,由于各个物理场对网格类型、疏密的要求有很大差异,不同物理场仿真时往往使用不同剖分网格,即异构网格。针对异构网格单元和节点不匹配的情况,提出基于线性插值函数映射的方法来解决二维多物理场耦合仿真时的数据传递问题。同时对位于曲线边界上待插值节点不在三角形内部的问题,提出了反距离加权插值的解决方案。分析了网格粗细对插值精度的影响,验证了基于线性插值函数的方法在二维异构网格数据映射时的有效性。同时利用该算法,将换流变压器阀侧绕组端部温度结果映射到电场仿真模型中,为研究温度分布不均匀条件下的二维复合电场奠定了基础。     

电火花摇动加工中的曲面非均匀偏置补偿技术

针对模具产品复杂曲面电火花（EDM）加工中电极摇动引起的加工误差问题，提出了一种电极自由曲面非均匀偏置的补偿技术.该技术采用直接修改电极曲面几何形状参数的方法, 根据电火花加工中电极不同的摇动方式和摇动量补偿了电极的自由尺寸.在偏置补偿过程中提取非均匀有理B样条（NURBS）电极曲面的基本参数, 对电极曲面进行网格离散.根据电极不同的摇动方式，非均匀偏置离散网格.在控制误差下，逼近补偿后的非均匀电极曲面.结果表明，该补偿技术有效地解决了电极摇动的加工补偿问题，能够较大地提高模具产品的加工精度.     

基于Surfer软件的数据网格化方法探析

Surfer软件的数据网格化功能在地球物理数据处理中有基础性的作用。在利用Surfer软件进行地球物理数据网格化时,一些参数的特殊设置可直接影响到网格化的效果,影响等值线平面图的异常形态。以实测1∶5万高精度地面磁测资料为例,通过对数据网格化间距和克里格网格方法里的搜索椭圆参数进行特殊设置,分析上述参数设置对网格化数据的影响。结果表明,数据网格化时X、Y方向的网格间距都设置为点距大小,既能与后期MapGIS成图对接,同时能保证数据异常的真实性。将搜索椭圆的搜索半径1、半径2分别设置为3倍的线距和点距,搜索角度设置为垂直于测线方位角的方向,这样既不改变线距和点距之间的实际比例关系,同时提高了相邻测线测点对给定网格节点的场值大小影响,减弱了同测线相邻测点的影响,一定程度上弱化了顺线异常,提高了图面美观性。     

反距离加权网格化插值算法的改进及比较

在地球物理数据处理等很多方面都涉及到等值线图的绘制。绘制等值线图时,首先需要对离散数据进行网格化插值处理。其中,反距离加权网格化插值算法简单、容易实现,但是该算法有计算效率低等缺点。本文采用窗口法对反距离加权网格化插值算法进行改进,并通过实例对正方形窗口和圆形窗口进行了分析和比较。结果表明,用窗口法对反距离加权网格化插值算法进行改进可以提高该算法的效率,并且圆形窗口比正方形窗口相对较好。     

小波分析在三维离散数据点云滤波中的应用

点云数据的曲面重构是逆向工程的关键技术。本文采用了B样条曲线的小波滤波方法。首先利用准均匀B样条曲线逼近具有任意点矢量的B样条曲线的方法,从而将任意B样条曲线转化为多分辨率表示。小波滤波方法在滤波的同时具有减少控制点数目的作用,起到了数据压缩的效。本文应用VC 6.0为开发平台,并给出运行结果。