Bézier曲面片光滑连接的几何条件

曲面造型是计算几何领域中一个重要的研究方向,它在汽车、造船、航空、模具等行业的外形设计和制造中有着广泛的应用,目前还在发展之中.Bézier 曲面和 B 样条曲面是当前曲面造型的两大主要方法,各有长处,互相补充.B 样条曲面具有连续性高,整体配置顶点的优点.Bézier 曲面则有装配灵活、适应性强的优点.我们将矩形域和三角域两种 Bézier 曲面片混合造型,几乎可以构造出任意形状的曲面,而这对 B 样条曲面说来则     

两类 Bézier 曲面间的转换

在计算几何的理论和应用中,Bézier 曲面已成为曲面造型、拟合、插值和逼近等方面的有力工具.Bézier 曲面一般具有两种形式,即张量积曲面片     

区间Bézier曲线和曲面的升阶

把Bézier曲线、曲面的升阶公式推广到区间Bézier曲线、曲面,证明了在不断升阶的过程中,区间控制顶点的并集收敛到原区间Bézier曲线、曲面.这里的升阶公式可用于将低次的区间Bézier曲线、曲面转换成高次形式,并且升阶可以增加控制顶点的数目,便于更加灵活地对这些区间曲线、曲面作形状控制.由升阶公式和升阶的收敛性可得到一种简洁有效的区间Bézier曲线、曲面的几何作图方法.     

低阶C-Bézier曲线的升阶

C- Bézier曲线是在 Bézier曲线基础上作了改进 ,因此具有与 Bézier曲线类似的性质 .本文主要研究的是 C- Bézier曲线从 3阶到 4阶 ,4阶到 5阶 ,5阶到 6阶的升阶转换     

有理圆锥曲线段的参数的几何意义

用代数和几何方法, 得到用有理二次或有理三次Bézier曲线表示的圆锥曲线上的点与其参数域上的点所对应的函数关系; 即给出了有理圆锥曲线段的表达式所描述的映射的逆映射公式．这种公式用圆锥曲线段上此点和控制顶点所决定的三角形面积、角度及有理Bézier曲线的权因子来表示, 或用此点和曲线段首末端点相应的参数角度及有理Bézier曲线的权因子来表示. 这些结果对有理Bézier曲线曲面的最佳参数化和重新参数化等算法实现是极其有益的.     

点集Bézier曲线

提出了点集Bézier曲线的概念,给出了点集Bézier曲线的性质及细分算法.按照点集算术的定义,当点集是长方形闭域或圆盘时,点集Bézier曲线就是区间Bézier曲线或圆盘Bézier曲线,因此,点集Bézier曲线是对区间Bézier曲线和圆盘Bézier曲线的推广.     

两条连续的有理Bezier曲线的逼近合并

目前多项式 Bézier曲线的逼近合并问题已研究得比较深入 ,而有理 Bézier情形主要还是通过两类多项式 h和 H来降阶逼近 ,但是在工业制造中有重要意义的有理 Bézier曲线的合并问题一直缺乏研究 .本文通过控制点的优化扰动将两连续的满足权约束条件的有理 Bézier曲线转化成新的两有理Bézier曲线 ,使它们符合精确合并条件 ;并将合并得到的同阶有理 Bézier曲线看成是原两曲线的有理逼近     

两条连续的有理Bézier曲线的逼近合并

目前多项式 Bézier曲线的逼近合并问题已研究得比较深入 ,而有理 Bézier情形主要还是通过两类多项式 h和 H来降阶逼近 ,但是在工业制造中有重要意义的有理 Bézier曲线的合并问题一直缺乏研究 .本文通过控制点的优化扰动将两连续的满足权约束条件的有理 Bézier曲线转化成新的两有理Bézier曲线 ,使它们符合精确合并条件 ;并将合并得到的同阶有理 Bézier曲线看成是原两曲线的有理逼近     

一类参数曲线正则性的判别

Bézier曲线的正则性,完全由它的控制顶点决定.理想的情况是由Bézier曲线的控制顶点的几何关系,就可以判断它的正则性.本文由Bézier曲线的导矢曲线在[0,1]不等于零这些代数条件,推导出了与之等价的Bézier曲线的控制顶点之间的几何关系,即只需知道顶点之间的相对位置或计算相邻线段的斜率就可快速判断Bézier曲线的正则性.最后给出了数值例子.     

四次C-曲线的性质及其应用

以1,t,t2,t3,…为基底的Bézier曲线和B样条曲线是构造自由曲线、曲面强有力的工具.但是它们不能精确地表示某些圆锥曲线如圆弧、椭圆等,也不能精确地表示正弦曲线.本文利用一组新的基底sint,cost,t2,t,1,构造了两条新的曲线,这两条曲线依赖于参数α>0.当α→0时极限分别是四次Bézier曲线和四次B样条曲线,称之为四次C-曲线:四次C-Bézier曲线和四次C-B样条曲线.它们具有一般Bézier曲线和B样条曲线的性质:如端点插值,凸包,离散等,还可以精确的表示圆弧、椭圆及正弦曲线.作为应用,文章最后给出了四次C-Bézier曲线表示正弦曲线的条件.     

张量积上参数Bezier曲面保凸的充分条件

张量积上参数Ｂｅｚｉｅｒ曲面保凸的充分条件朱功勤，殷明（合肥工业大学）ＴＨＥＣＯＮＶＥＸＩＴＹＯＦＰＡＲＡＭＥＴＲＩＣＢＥＺＩＥＲＰＡＴＣＨＯＶＥＲＲＥＣＴＡＮＧＬＥＳ￥ＺｈｕＧｏｎｇ－ｑｉｎ；ＹｉｎＭｉｎｇ（ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）Ａｂｓｔ...     

关于三次Bézier曲线的凸性

苏步青在[1]中研究了Bezier曲线的仿射不变量与Bezier多边形之间的关系,并利用这些不变量对三次Bezier曲线不存在拐点和二重点的条件进行了讨论,但所得条件还不是充分必要条件.为了弥补[1]中这个不足之处,我们在这里给出一个补充,从而完善了这套条件.为了节省篇幅,我们沿用[1]中的记号而不再另外说明.     

多片双三次Bézier曲面片的C2连续拼接探讨

文推导了两片双三次Bezier曲面片G2连续拼接的控制顶点之间的12个 约束条件.在进行多片双三次Bezier曲面片的C2连续拼接时,约束条件之间并不一定相 互独立.本文就一般场合下条件的相关性进行了探讨.     

Bézier曲线降多阶逼近的一种方法

文献[1,2]讨论了Bezier曲线一次降多阶逼近问题,得到了很好的结果.文献[1]利用广义逆矩阵得到不保端点插值的降多阶逼近曲线的控制顶点的表达式.但却没有得到带端点任意阶插值条件的降多阶逼近曲线的控制顶点的表达式.文献[2]得到了带端点任意阶插值的降多阶逼近曲线的控制顶点的解析表达式.本文首先给出两Bezier曲线间距离的定义;然后根据降阶曲线与原曲线间的距离最小,分别得到了用矩阵表示的不保端点插值和保端点任意阶插值的降多阶逼近曲线的控制顶点的显示表达式.所给数值例子显示,用本文方法得到的降多阶逼近曲线对原曲线有很好的逼近效果.     

CONVEXITY THEOREM OF PARAMETRIC TRIANGULAR BEZIER SURFACES

The author introduces twist vectors of control nets of parametric triangular Bezier surfaces, With twist vectors and other geomtric magnitudes a sufficient condition for parametric triangular Bezier surfaces to be convex is offered. Incidently a necessary and sufficient condition for triangular Bezier surfaces of parametric form to degenerate to that of functional form is given. A less stringent sufficient condition is proposed for quadratic.Bezier surfaces to be convex.     

Bézier曲面在三角域和矩形域上的互化

Bezier曲面是CAD/CAM中应用最为广泛的曲面之一。它可分为两类:矩形域上张量积形式的Bezier曲面:三角域上的Bezier曲面:     

矩形域与三角域Bezier曲面间的PPG~n变换

1．引言曲线,曲面间的几何连续性问题近几年来引起人们的广泛注意和兴趣［1－10］．在1984年国际CAGD会议上R．E．Barnhill和G．Farm将它列为计算几何尚待解决的重大问题之一．一方面是由于在CAGD中总希望所构造的曲线和曲面有更多的自由度或者有更多的几何控制参数以便使设计人员能自由地控制所要设计的对象的几何形状;另一方面是由于需要研究自由曲线曲面间的基于几何连续的拼接和各种形式的连续过渡曲面来构造更为复杂而灵活的曲线,曲面和几何体山．几何连续性的定义在不同的论文中不尽相同,但其本质是非奇异参数变换下的不变…     

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.     

关于平面四次Bézier曲线的拐点与奇点

在计算几何中,已给出了三次Bezier曲线的保凸性的充要条件,并进行了几何解释。本文则是导出形式简洁的拐点和奇点方程并对四次Bezier曲线的拐点和奇点的分布进行讨论。按Bezier曲线的拐点个数进行分类,还得到了四次Bezier曲线有奇点的充分必要条件,并给出几个数值实例,实例说明,不但非凸的单纯特征多角形可以有凸的Bezier曲线段,而且非单纯特征多角形也可以有凸的Bezier曲线段。四次Bezier曲线的奇点和拐点是可以共存的。     

BOUNDING PYRAMIDS AND BOUNDING CONES FOR TRIANGULAR BEZIER SURFACES

1. IntroductionA 6ounding pyramid/cone of a rational B6zier surface patch is a pyramid/cone whichhas the property that if its vertex is translated to any point on the B6zier patch, thepatch will lie completely outside the pyramid/cone. These kinds of pyramids/conesare useful tools in detecting closed loops in surface/surface intersections[2, 3] and determining directions for which a surface is single valued[5]. While methods of finding bounding pyramids and bounding cones for rectangular B6zi…