过测地线的近似极小直纹曲面设计

为了在服装鞋帽制造业及材料剪裁中采用过给定测地线且具有近似最小面积的直纹曲面,提出一种直纹曲面算法.该算法将过给定测地线的曲面设计和近似极小曲面的逼近技术进行有机结合,把直纹曲面表示成含2个参变量的形式;利用变分法的思想进行最优化,并分别在弧长参数和一般参数下对其进行了讨论.最后通过一些实例验证了文中算法的正确性和有效性.     

带边界约束的4片相邻三角Bézier曲面的近似合并

基于Jacobi基的性质以及条件极值问题的求解,对4片相邻三角Bézier曲面进行了近似合并.首先利用Jacobi基的正交性及其与Bézier基之间的基转换矩阵,得到合并前后三角Bézier曲面距离函数的L2范数;为了保证合并前后三角Bézier曲面在边界C0连续以及角点处高阶连续,控制顶点必须满足一系列线性约束.为得到与原曲面距离最小的近似合并曲面,只需要利用Lagrange乘子法解决带线性约束的条件极值即可.合并三角Bézier曲面的控制顶点可用矩阵显式表达,且合并的逼近误差可由合并前后曲面距离函数的L1范数形式精确给出.通过提高合并三角Bézier曲面的次数,可减小合并误差、改善合并效果.数值实例表明,该方法计算简单、直接,适用性强,逼近效果佳.     

基于内在变量的空间三角网格的形状混合

本文给出了基于内在变量插值的空间三角网格形状混合的内在解算法。     

B样条曲面在严格约束状态下的光顺拟合

提出一种新的B样条曲面造型方法:光顺地拟合空间型值点且同时严格地通过其中部分点.运用Lagrange乘子的条件极值法并引入光顺加权项，求出位置偏离和形状弯曲的最小二乘解，可以得到被称为B样条光顺准拟合的良好造型曲面.这一方法在包含门窗的交通工具外壳曲面设计、机械产品装配联接件制造中具有明显的实用价值.     

A Type of Triangular Ball Surface and its Properties

1IntroductionIntheCONSURFsystemll--3]developedbyA.A.Ball,thebasisfunctionsforcubicpolynomialsweredefinedbyandhencecubicBallcurveswithcontrolpointsPi(i=0,1,2,3)canberepresentedasp(u)=Z?=.B!(u)Pi,0Su51.TwotypesofhigherdegreegeneralizedBallbasisfunctionsandcorrespondingcurveshavebeenderivedbyWangl4]andSaidls]independently.InWang'spaper,generalizedBailbasisfunctionsofarbitrarydegreeweredefinedasfollows'.ifnisanevennumber.ifnisanoddnumberwherew~2u(1--u),05u51.Aparametriccurveofdegreentcall…     

有理三角B-B曲面多项式逼近的一个有效算法

将美国计算机图形专家Sederberg提出的有理曲线多项式逼近的思想与算法推广到工程中广泛采用的三角域上的有理曲面.主要工作是:给定一张有理三角B-B曲面,通过将多项式三角B-B曲面的控制顶点表示成相同次数的有理三角B-B曲面的形式,即将多项式曲面的移动控制顶点看作在有理三角B-B曲面上的移动点,并添加约束条件,构造了三角域上的Hybrid曲面;适当地选取有理三角B-B曲面的1次Hybrid曲面表示,推导了彼此等同但次数相邻的两张Hybrid曲面之间控制顶点的递推公式;利用Hybrid曲面移动控制顶点凸包内的一点来代替该移动控制顶点,得到了多项式三角B-B曲面逼近有理三角B-B曲面的一个算法,并在文中给出了数值实例.这些结果可以明显地提高计算机辅助几何设计系统的数据可换性与计算效率.     

三维带符号的欧氏距离变换及其应用

距离变换是图像处理中历史悠久的研究课题．该文将二维带符号的欧氏距离变换推广到三维，对其进行了优化，分析了它的计算复杂度，并应用于解决计算机图形学中的两个重要问题：第一，将图形对象的三角网格表示转换为它的距离场表示．即首先将三角网格模型离散为体素表示，利用三维带符号的距离变换，将求空间一点到图形对象的最短距离的全局搜索过程，转化为求这一点到离它最近的特征体素所包含的图形对象部分的局部搜索过程；第二，利用类似的思想，求两张空间曲面之间的最短距离．     

信息处理中有效维持动态有序集的新方法

文中研究了信息搜索及信息处理领域中的一个重要问题,就是如何有效地维持关键字为位串的动态有序集,以支持查找、加入、删除、求最值等操作.基于前人的研究成果,我们提出了一种性质更为完备的二叉树(RBT,rich binary tree).它同时具备二叉搜索树和数字查找树的性质;并且,所有结点都保存了它与祖先结点中次大者和次小者的最高差别位.于是,动态有序集的维持转化为对树结点的动态操作并且保证RBT的性质不变.该方法的最坏复杂度是O(L),其中L是关键字的字长.因为一般对象在计算机中都是以二进制形式存储的,所以该方法具有明显的应用潜力及可观的经济效益.文中的RBT可视为一种通用的数据结构,可以非常高效地解决与序有关的问题,比如查找、排序和维持优先队列等.例如,实验证明对于长关键字的排序,我们的算法基本上线性增长,优于快速排序,而且支持常数时间的动态插入和动态删除.     

有理Bézier曲线的多项式逼近新方法

针对有理曲线多项式Hybrid逼近未必收敛及计算较繁的局限性,给出了以原有理Bézier曲线之升阶曲线的控制顶点为顶点的多项式Bézier曲线,来逼近原有理曲线的一类简单逼近方法.与此同时,为追求较高逼近速度,导出了有理Bézier曲线多项式逼近的一个矛盾方程组,并进一步基于广义逆矩阵理论,给出了其用矩阵表示的最小二乘解.最后借助以原有理曲线权因子为Bézier纵标的多项式的升阶,使得多项式逼近的曲线次数保持不变的同时大幅度提高了逼近精度．     

用割角多边形产生Bernstein-Bézier曲线的更小包围域

基于Bézier曲线的控制多边形，介绍了割角多边形的概念.割角多边形的顶点可以由控制多边形的顶点快速递推得到，其几何意义是对控制多边形进行一系列的中点割角过程.进而提出了利用割角多边形来逼近Bernstein Bézier多项式曲线的新方法.当Bernstein Bézier多项式曲线的次数为4～8时，分别导出了利用割角多边形逼近多项式曲线的精确界，此界值比利用控制多边形和拟控制多边形逼近Bernstein Bézier多项式曲线所得的界值大为减小，极大地缩小了曲线的包围域，显著提高了逼近精度，节省了计算时间.的子模块.