加权有理三次插值的逼近性质及其应用

利用带导数和不带导数的分母为线性的有理三次插值样条构造了一类加权有理三次插值函数,利用这种插值方法,将样条曲线严格约束于给定的折线之上、之下或之间的问题都可以得到解决同时还研究了这种加权有理三次插值的逼近性质。     

一种四次有理插值样条及其逼近性质

1引言有理样条函数是多项式样条函数的一种自然推广,但由于有理样条空间的复杂性,所以有关它的研究成果不象多项式样条那样完美,许多问题还值得进一步的研究．近几十年来,有理插值样条,特别是有理三次有理插值样条,由于它们在曲线曲面设计中的应用,已有许多学者进行了深入研究,取得了一系列的成果(见[1]-[7])．但四次有理插值样条由于其构造所花费的计算量太大以及在使用上很不方便而让人们忽视了其重要的应用价值,因此很少有人研究他们．实际上,在某些情况下四次有理插值样条有其独特的应用效果,如文[8]建立的一种具有局部插值性质的分母为二次的四次有理样条,即一个剖分     

一种新的带参数双三次有理插值样条的有界性与点控制

文[19]中,作者构造了一种基于函数值的带参数的分子为双三次、分母为双二次的二元有理插值样条.本文进一步研究该种二元有理插值样条的有界性,给出插值的逼近表达式,讨论插值曲面形状的点控制问题.在插值条件不变的情况下,插值区域内任一点插值函数的值可以根据设计的需要通过对参数的选取修改,从而达到插值曲面局部修改的目的.     

一类带参数的有理三次三角Hermite插值样条

给出一种带有参数的有理三次三角Hermite插值样条,具有标准三次Hermite插值样条相似的性质.利用参数的不同取值不但可以调控插值曲线的形状,而且比标准三次Hermite插值样条更好地逼近被插曲线.此外,选择合适的控制点,该种插值样条可以精确表示星形线和四叶玫瑰线等超越曲线.     

四次插值样条的逐项渐近展式及其叠样条格式

1 引言和辅助引理 关于样条插值的渐近展开,目前已有许多工作,这些工作主要限于周期样条插值和基样条(cardinal spline)插值情形,它们不仅给出了插值误差的渐近展开,而且获得了逐项渐近展开。对于实际中应用最多的有限区间上的样条插值的渐近展开问题,由于受端点条件的影响,呈现十分复杂的局面。目前的工作只是获得了渐近展开结果,并未获得逐项渐近展开,且主要针对二、三次这类低次样条插值情形,考虑高次样条有良好的逼近性质,特别是其中四、五次样条插值在实际应用中被广泛采用,本文致力于研究四次样条插值问题,获得了其误差     

一类有理插值曲面模型及其可视化约束控制

本文构造一类新的基于函数值和偏导数值的双变量加权混合有理插值样条.与已有的有理插值样条相比,这类新的有理插值样条具有以下四方面的特性,其一,插值函数可以由简单的对称基函数来表示;其二,对任何正参数,插值函数满足C1连续,而且,在不限制参数取值的条件之下,插值曲面保持光滑;其三,插值函数不但含有参数,而且带有加权系数,增加了插值函数的自由度;其四,插值曲面的形状随着参数与加权系数的变化而变化.同时,本文讨论此类插值曲面的性质,包括基函数的性质、积分加权系数的性质和插值函数的边界性质.此类插值函数的优势在于,不改变给定插值数据的前提下,通过选择合适的参数和不同的加权系数,对插值区域内的任意点的函数值进行修改.因此可将其应用于曲面设计,根据实际设计需要,自由地修改曲面形状.数值实验表明,此类新的有理样条插值具有良好的约束控制性质.     

局部形状可调整的三次有理B样条插值曲线

利用三次非均匀有理B样条,给出了一种构造局部插值曲线的方法,生成的插值曲线是C2连续的.曲线表示式中带有一个局部形状参数,随着一个局部形状参数值的增大,所给曲线将局部地接近插值点构成的控制多边形.基于三次非均匀有理B样条函数的局部单调性和一种保单调性的准则,给出了所给插值曲线的保单调性的条件.     

一类四次有理插值样条的点控制

构造了一种有理四次插值样条,其分子为四次多项式分母为二次多项式.该有理插值样条是有界的、保单调且C~2连续的,仅带有一个调节参数δ_i.研究了有理四次插值样条的性质,同时给出了相应的函数值控制、导数值控制方法,这种方法的优点在于能够根据实际设计需要简单地选取适宜的参数,达到对曲线的形状进行局部调控的目的.     

可调形三次三角Cardinal插值样条曲线

在三次Cardinal插值样条曲线的基础上,引入了三角函数多项式,得到一组带调形参数的三次三角Cardinal样条基函数,以此构造一种可调形的三次三角Cardinal插值样条曲线.该插值样条可以精确表示直线、圆弧、椭圆以及自由曲线,改变调形参数可以调控插值曲线的形状.该插值样条避免了使用有理形式,其表达式较为简洁,计算量也相对较少,从而为多种线段的构造与处理提供了一种通用与简便的方法.     

一种新的基于函数值的二元有理插值及其性质

利用带参数的仅以被插函数的函数值作为插值条件的一元有理插值方法,构造了一种分母为双三次的仅基于函数值的二元有理双三次插值函数,插值函数具有简洁的显示表示.插值函数中含有六个参数,当这些参数满足一定条件时,插值曲面在插值区域上C1光滑.由于插值函数中含有参数,这样町以在插值数据不变的情况下通过对参数的选择进行插值曲面的局部修改.最后讨论了插值函数的-些性质.     

Convexity control and approximation properties of interpolating curves

A constrained rational cubic spline with linear denominator was constructed in [1]. In the present paper, the sufficient condition for convex interpolation and some properties in error estimation are given.     

W_2~m空间中样条插值算子与最佳逼近算子的一致性

由线性微分算子确定的样条是连接多项式样条与希氏空间中抽象算子样条的重要环节,对微分算子样条的研究,既可从更高的观点揭示和概括多项式样条,又可启示我们去发现抽象算子样条的一些新的理论和应用． Ｇｒｅｅｎ函数是研究微分算子样条的重要工具 ［１］,但在微分算子插值样条的计算及将样条用于数值分析中,再生核方法起着更重要的作用．文献［２］［３］给出了与二阶线性微分算子插值样条有关的再生核解析表达式;由此得到了二阶微分算子插值样条与空间Ｗ_２～１［ａ,ｂ］中最佳插值逼近算子的一致性;而且还利用再生核给出了Ｈｉ…     

OPTIMAL ERROR BOUNDS FOR THE CUBIC SPLINE INTERPOLATION OF LOWER SMOOTH FUNCTION （Ⅱ）

In this paper, by using the explicit expression of the kernel of the cubic spline interpolation, the optimal error bounds for the cubic spline interpolation of lower soomth functions are obtained.     

Shape control of curve design by weighted rational spline

Controlling the convexity and the strain energy of the interpolating curve can be carried out by controlling the second-order derivative of the interpolating function. In [1], the rational cubic spline with linear denominator has been used to constrain the convexity and the strain energy of the interpolating curves, but it does not work in some case. This paper deals with the weighted rational cubic spline with linear denominator for this kind of constraint, the sufficient and necessary condition for controlling the convexity and strain energy of the interpolating curves are derived, and a numerical example is given.     

Error estimation of a kind of rational spline

This paper deals with the approximation properties of a kind of rational spline with linear denominator when the function being interpolated is C³$C^3$ in an interpolating interval. Error estimate expressions of interpolating functions are derived, convergence is established, the optimal error coefficient, _ci$c_i$, is proved to be symmetric about the parameters of the rational interpolation and it is bounded. Finally, the precise jump measurements of the second derivatives of the interpolating function at the knots are given.     

Cubic spline for a class of singular two-point boundary value problems

In this paper we have presented a method based on cubic splines for solving a class of singular two-point boundary value problems. The original differential equation is modified at the singular point then the boundary value problem is treated by using cubic spline approximation. The tridiagonal system resulting from the spline approximation is efficiently solved by Thomas algorithm. Some model problems are solved, and the numerical results are compared with exact solution.     

Constrained interpolation using rational Cubic Spline with linear denominators

In this paper, a rational cubic interpolant spline with linear denominator has been constructed, and it is used to constrain interpolation curves to be bounded in the given region. Necessary and sufficient conditions for the interpolant to satisfy the constraint have been developed. The existence conditions are computationally efficient and easy to apply. Finally, the approximation properties have been studied.     

DEVELOPABLE SURFACE PATCHES BOUNDED BY NURBS CURVES

In this paper we construct developable surface patches which are bounded by two rational or NURBS curves, though the resulting patch is not a rational or NURBS surface in general. This is accomplished by reparameterizing one of the boundary curves. The reparameterization function is the solution of an algebraic equation. For the relevant case of cubic or cubic spline curves, this equation is quartic at most, quadratic if the curves are Bézier or splines and lie on parallel planes, and hence it may be solved either by standard analytical or numerical methods.