曲线几何连续性及其应用

曲线、曲面的几何连续性问题在计算几何、计算机辅助几何设计及图形学中愈来愈引起人们的注意,见.由于几何连续性是曲线、曲面的内在几何性质,它的研究标志着人们对自由曲线、曲面的研究提高到一个新的阶段.另一方面.由于几何连续性比参数连续性具有更多的自由度,因而在几何连续性基础上的曲线、曲面造型具有更大的灵活性,便于构造更复杂的曲线、曲面并对自由曲线、曲面进行设计、修改和处理.因此、几何连续性问题正在成为计算机辅助几何设计的一个重要课题.     

曲线、曲面几何连续性问题

曲面间几何连续性及其拼接问题是计算机辅助几何设计与图形学中重要而又困难的问题,本文从图形内在的接触不变的观点出发来研究几何连续性问题。指出接触不变向量是曲面几何连续性的本质,给出两曲面间几何连续性的充要条件和简单的判别方法,通过解线性方程组给出连续性方程的通解并由此构造出与已知曲面为n阶几何连续的曲面的全体。     

基于NURBS的极小曲面造型

1 引言极小曲面问题是微分几何领域中一个古老而活跃的问题．在微分几何学中,极小曲面的研究已十分成熟．如何把极小曲面引入CAGD领域,是一个极有价值的课题．文献 [1]提出一种几何构造法,得到了一类三次多项式形式的负高斯曲率极小曲面,将其表示为三次B-B曲面,并将其用到房顶曲面设计当中．文献[2]讨论参数多项式极小曲面,证明了只存在一类三次等温参数极小曲面,并研究了这类曲面的一些基本性质．虽然这些多     

矩形域上Bernstein-Hézier多项式曲面的凸性

在计算机辅助几何外型设计(CAGD)中,设计对象(主要是曲线和曲面)的形状控制是确保造型设计成功的一个重要因素.这里,形状控制包括整体形状(曲线、面的总体布局)控制和局部形状(曲线、面上每点的凸性)控制两部分.一般,前者可利用造型曲线、     

基于几何连续的AT-β-Spline曲线曲面的构造

为了更好地修改给定的样条曲线曲面,构造了满足几何连续的带两类形状参数的代数三角多项式样条曲线曲面,简称为AT-β-Spline.这种代数三角曲线曲面不仅具有普通三角多项式的性质,而且具有全局的和局部的形状可调性.同时还具备较为灵活的连续性.当两类形状参数在给定的范围内任意取值时,这种带两类形状参数的AT-β-Spline曲线满足一阶几何连续性;如果给定两段相邻曲线段中的两类形状参数满足-1≤α≤1,μ_i=λ_(i+1)或μ_i=λ_i=μ_(i+1)=λ_(i+1)时,则带两类形状参数的AT-β-Spline曲线满足C~1∩G~2连续.另外利用奇异混合的思想,构造了满足C~1∩G~2插值AT-β-Spline曲线,解决曲线反求的几何连续性等问题.同时还给出了旋转面的构造,描述了两类形状参数对旋转面的几何外形的影响;当形状参数取特殊值时,这种AT-β-Spline曲线曲面可以精确地表示圆锥曲线曲面.从实验的结果来看,本文构造的AT-β-Spline曲线曲面是实用的有效的.     

近似可展曲面的构造及应用

1引言经典微分几何中Gauss曲率为零的曲面称为可展曲面,它是一种特殊的直纹面．可展曲面有且只有三种,即锥面、柱面和切线面,它对于自由曲面造型具有重要的意义．例如,如果物体外壳是可展曲面,那么它可以没有形变地展开到平面上,从而可以用平板材料无形变地设计出来．这一性质对于造船业、航空业中的外形设计具有重要的意义．关于可展曲面的微分几何性质,可以在任何一本微分几何教材中找到,例如[3]．可展曲面可以说是微分几何中比较简单的一类曲面,但是在计算机辅助几何设计(CAGD)和计算机图形学中至今还不存在简单有效的设计方法．在[1,2,5]以及它们的参考文献中     

G3连续过渡曲面的构造

过渡曲面在CAD／CAM中具有十分重要的作用，其构造与风荷连续性，几何不变量密切相关。本文通过对几何不变量法曲率，测地挠率和几何连续关系的推导，得到构造G^3几何连续过渡曲面的充分条件，结合连接线定理，用超限插值法解决了两个参数面间G3几何连续时渡问题。     

Farin定理的另一证明

1.引言计算机辅助几何设计(简称CAGD)是近二十多年来蓬勃发展起来的有着广泛应用的学科分支。Bezier方法是CAGD中曲线和曲面的表示和逼近的主要方法之一。从六十年代开始,人们首先研究曲线和张量积曲面,到七十年代后期Sabin、Farin着手研究三角域上的Bernstein—Bezier曲面。Farin定理是三角域上B—B曲面的基本结果之一。它对B—B曲面的应用和研究极为重要,在[2]中首先给出了这一定理的证明,后     

Bézier曲线和B样条曲线光顺拟合法

§1.引言 在计算机辅助几何设计(CAGD)工作中,适用于曲线造型的方法主要有样条函数、Bezier曲线和B样条曲线等。在实际工作中,几何外形设计又大致可以分成两类: (1)从头设计。按照给定的几个原始设计参数,决定曲线的特征多边形顶点,继而决定曲面的特征网格。在[1],[2]中所作的叶片和船体曲面造型,就是一种从头设计方案。 (2)模型设计。例如,传统的汽车车身设计,首先由美工师塑造一只车身的油泥模     

二次超曲面在切点的几何连续性

二次超曲面在切点的几何连续性姜献峰，梁友栋（浙江大学，杭州３１００２７）１９９０年５月１７日收到．１９９２年７月１１日收到修改、压缩稿．在计算机辅助几何设计（ＣＡＧＤ）中，复杂曲面通常是用一系列较为简单的曲面片．经一定的几何连续拼接而成．参数曲面几何...     

矩形域与三角域Bezier曲面间的PPG~n变换

Geometric continuity is a very important issue in CAGD and has gained more attention. In this paper we present the new concept of polynomial preserving Gn continuity (PPGn) between rectangular and triangular Bézier surfaces. Necessary and sufficient conditions of PPGn are established explicitly. A simple and useful sufficient condition is also presented. The results can be used more effectively in connecting surfaces and composing rectangular and triangular patches.     

矩形域与三角域Bézier曲面间的PPGn变换

Geometric continuity is a very important issue in CAGD and has gained more attention. In this paper we present the new concept of polynomial preserving Gn continuity (PPGn) between rectangular and triangular Bézier surfaces. Necessary and sufficient conditions of PPGn are established explicitly. A simple and useful sufficient condition is also presented. The results can be used more effectively in connecting surfaces and composing rectangular and triangular patches.     

Triangular domain extension of algebraic trigonometric Bézier-like basis

In computer aided geometric design (CAGD), Bézier-like bases receive more and more considerations as new modeling tools in recent years. But those existing Bézier-like bases are all defined over the rectangular domain. In this paper, we extend the algebraic trigonometric Bézier-like basis of order 4 to the triangular domain. The new basis functions defined over the triangular domain are proved to fulfill non-negativity, partition of unity, symmetry, boundary representation, linear independence and so on. We also prove some properties of the corresponding Bézier-like surfaces. Finally, some applications of the proposed basis are shown.     

两种Bézier曲面形式的转换及几何连续拼接

本文讨论两种Bézier曲面形式的转换关系和转换条件,并给出矩阵域Bézier曲面片和三角域Bézier曲面片拼接的几何连续条件。     

An extension of the Bézier model

In this paper, we first construct a new kind of basis functions by a recursive approach. Based on these basis functions, we define the Bézier-like curve and rectangular Bézier-like surface. Then we extend the new basis functions to the triangular domain, and define the Bernstein-Bézier-like surface over the triangular domain. The new curve and surfaces have most properties of the corresponding classical Bézier curve and surfaces. Moreover, the shape parameter can adjust the shape of the new curve and surfaces without changing the control points. Along with the increase of the shape parameter, the new curve and surfaces approach the control polygon or control net. In addition, the evaluation algorithm for the new curve and triangular surface are provided.     

三角B\''{e}zier曲面和四边B\''{e}zier曲面之间的相互转化

B\'{e}zier曲面有两种不同的形式:三角B\'{e}zier曲面和四边B\'{e}zier曲面,它们有着不同的基底和不同的几何拓扑结构, 但是它们也有很多共同的性质,因此三角B\'{e}zier曲面和四边B\'{e}zier曲面之间的相互转化就成为CAGD 里一个重要研究课题.在本文中, 我们用函数复合的方法实现两者之间的相互转化.被复合的两个函数, 一个用Polar形式表示,另一个用常见的Bernstein基形式表示.     

The number of triangular islands on a triangular grid

The aim of the present paper is to carry on the research of Czédli in determining the maximum number of rectangular islands on a rectangular grid. We estimate the maximum of the number of triangular islands on a triangular grid.      

不同纵向涡发生器翅片通道内速度场与温度场协同的数值研究

为了探究加装矩形小翼和三角型小翼纵向涡发生器的H形翅片通道的换热流动,采用场协同理论进行分析.结果表明,相同攻角时,三角形小翼的面平均协同角和体平均协同角要比矩形小翼的大,同时,体平均协同角比面平均协同角要大;随着攻角的增大,面平均协同角和体平均协同角都先减小后增大,矩形小翼在攻角为60°时最小,三角形小翼在45°时最小;相同进口速度时,45°三角形小翼的面平均协同角和体平均协同角要比60°矩形小翼的大,随着进口速度的增加,60°矩形小翼和45°三角形小翼的面平均协同角和体平均协同角都增大.     

hp-Finite element for free vibration analysis of the orthotropic triangular and rectangular plates

The hp-version of the finite element method based on a triangular p-element is applied to free vibration of the orthotropic triangular and rectangular plates. The element's hierarchical shape functions, expressed in terms of shifted Legendre orthogonal polynomials, is developed for orthotropic plate analysis by taking into account shear deformation, rotary inertia, and other kinematics effects. Numerical results of frequency calculations are found for the free vibration of the orthotropic triangular and rectangular plates with the effect of the fiber orientation and plate boundary conditions. The results are very well compared to those presented in the literature.     

SYMMETRIC POINT STRUCTURE OF SUPERCONVERGENCE FOR CUBIC TRIANGULAR ELEMENTS -A CONSULTATION WITH ZHU

Superconvergence structures for rectangular and triangular finite elements are summarized. Two debatable issues in Zhu‘‘s paper [18] are discussed. A superclose polynomial to cubic triangular finite element is constructed by area coordinate.