几种有理插值函数的逼近性质

1　引　　言在曲线和曲面设计中,样条插值是有用的和强有力的工具.不少作者已经研究了很多种类型的样条插值[1,2,3,4].近些年来,有理插值样条,特别是三次有理插值样条,以及它们在外型控制中的应用,已有了不少工作[5,6,7].有理插值样条的表达式中有某些参数,正是由于这些参数,有理插值样条在外型控制中充分显示了它的灵活性;但也正是由于这些参数,使它的逼近性质的研究增加了困难.因此,关于有理插值样条的逼近性质的研究很少见诸文献.本文在第二节首先叙述几种典型的有理插值样条,其中包括分母为一次、二次的三次有理插值样条和仅基于函数值…     

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.     

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.     

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     

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.     

二元C1四次样条插值

本文在较一般的平面三角剖分激造了一种C¹四次样条插值格式.这种格式仅用到被插函数的函数值与一阶导数值信息,并得出插值样条的递推计算格式.     

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.     

关于广义逆的向量连分式插值样条

本文首次引入了关于广义逆的向量有理插值样条的概念．这类插值样条具有Thiele型连分式的截断分式的表现形式．在它的构造过程中,不必用到连分式的三项递推关系,本文得到的新的有效的系数算法具有递推运算的特点．存在性的一个充分条件得以建立．包括唯一性在内的有关插值问题的某些结果得到证明．最后,本文给出了一个精确的插值误差公式．     

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.     

连幂式插值

根据连续幂指形式的函数,提出了连续幂指形式的函数插值的概念,简称连幂式插值,用构造式方法得到了满足插值条件的连幂式插值函数。最后,通过一个算例与连分式插值函数做了对比。     

On the choice of the initial value of a quadratic spline in positive interpolation

Any quadratic spline with coinciding interpolating points and breakpoints can be uniquely determined by one initial condition. We examine how to choose the initial value in positive interpolation by using a norm of the spline. Monotone interpolation is also considered. The results are illuminated by numerical examples and by an application.     

一种二次保形插值参数曲面

1．引言保形插值是工业设计和制造中经常遇到的问题，有关这方面的研究已有许多文献【‘－u1．设n二Fx；，yi，人，川7一0，1，…；n；j＝0；l，…，。；x；＜x；＋1．l＝0，1，…．n—1；yi＜的十；，J二O，L…，。一卫｝是一给定的数据集，Cadson和［ltsch、Beatson和zejerJ－1985年分别提出的方法只保持被插数据集的轴向单调性；Dodd和Roulier等人于1983和1987年提出的方法只保持被插点集网格线上的轴向凸凹性和单调性；Constantini和FOntanella于1990年提出的方法可保持被插点集在所有于区域的边界及共内部的轴向凸凹性和单调性；…     

关于球面上的一种Hermite插值

本文旨在提出单位球面上的一种Hermite插值格式.为此,本文首先研究了沿球面同轴圆周组上的Hermite插值问题,给出了三种适定的插值泛函组.然后研究了球面上的Hermite插值问题,给出了球面上Hermite插值的一种叠加插值法,即添加圆周组法.进一步将二者结合,导出了一类球面上Hermite插值的适定插值泛函组.为了说明这类适定插值泛函组的构造方法,在本文最后还给出了构造球面上低次Hermite适定插值泛函组的一些具体例子和数值算例.     

关于插值的稳定性

实际计算表明,高阶多项式插值是不稳定的,分片低阶多项式插值则有良好的稳定性.在[1]中对此有简要的说明,本文将对此进行较详尽的理论分析.     

有理插值问题存在性的一个判别准则

１引言我们知道,多项式Ｌａｇｒａｎｇｅ插值是适定的［１,２］,但有理插值函数却未必存在［８,３］．并且到目前为止,也没有类似于多项式Ｌａｇｒａｎｇｅ插值的能够揭示插值结构的显式插值公式．不过有理插值已有许多算法,比如Ｓｔｏｅｒ算法,Ｔｈｉｅｌｅ倒差商算法,Ｓａｌｚｅｒ算法以及Ｗｕｙｔａｃｋ算法等等,见［８,４,５,６］．本文为寻求尽可能接近显式的插值公式,进而揭示有理插值问题的内在结构,得到了有理插值函数存在的一个充要条件,同时也给出了有理插值函数的一种表现形式,参见［１１］．本文约定,所有矩阵…     

插值法在数据修正中的应用

为了使评估的结果达到某种规定的水平,本文研究了运用线性插值、拉格朗日插值以及牛顿插值方法对某公司员工考核数据按照一定的规则进行了修正,同时,对各种方法的修正前、后的结果做了比较．结果表明拉格朗日插值法效果最好,但是计算量偏大;线性插值法虽然效果一般,但是计算复杂度却较低;而牛顿插值法达不到我们预期的效果．     

二元插值的一般框架

本文通过引进多参数建立了二元插值的一般框架.这样,许多著名的经典插值格式,如Newton插值、分叉连分式插值、对称连分式插值等均可视为本文的特殊情形．