C-Bézier和B-型样条闭曲线光滑性研究

本文研究了与多边形相切的样条曲线的构造方法和基本属性问题,给出了曲线光顺度的一般定义和计算方法.利用该方法对分段C-Bézier曲线、4-5-5-4次交错B-样条曲线和3阶B样条曲线的光顺度进行计算,获得了3阶B样条曲线最为光顺的结果.     

STUDY OF THE SMOOTH DEGREE OF THE CLOSED C-B（E）ZIER AND B-TYPE SPLINE CURVE

本文研究了与多边形相切的样条曲线的构造方法和基本属性问题,给出了曲线光顺度的一般定义和计算方法.利用该方法对分段C-Bézier曲线、4-5-5-4次交错B-样条曲线和3阶B样条曲线的光顺度进行计算,获得了3阶B样条曲线最为光顺的结果.     

带形状参数控制的三次B样条曲线曲面的光顺

三次B样条曲线是一种广泛应用于计算机辅助几何设计中的非常重要的曲线.本文在以曲线的最小应变能作为衡量曲线光顺性的基础上,采用带调节控制参数的方法分别对三次B样条曲线和双三次B样条曲面进行了光顺处理.由所提供的方法以及实例可以看出,本方法可在曲线曲面光顺的基础上通过修改参数大小以达到控制曲线曲面形状的目的,且修改后的点的位置与原坏点的距离是由参数的大小控制决定的,这样就使得我们的光顺处理可以控制在数据测量的误差范围内.     

周期B样条基转换矩阵的表示和计算

周期B样条基以一种简洁的形式表示闭B样条曲线.周期B样条基转换矩阵为闭B样条曲线及相关曲面的不同表示间的转换提供了一个数学模型.本文给出了周期B样条基转换矩阵的存在性条件,给出并证明了周期B样条基转换矩阵的一个简单的递归表示式.在此基础上,本文进一步给出了周期B样条基转换矩阵的计算公式和高效算法.周期B样条基转换矩阵为闭B样条曲线的节点插入、升阶、节点删除和降阶等基本运算提供了一个统一而简单的解决方法,本文给出了一些应用例子.     

基于轮廓关键点的B样条曲线拟合算法

针对逆向工程中的点云切片轮廓数据点列,提出一种基于轮廓关键点的B样条曲线拟合算法.在确保扫描线点列形状保真度的前提下,首先对其进行等距重采样等预处理,并遴选出曲线轮廓关键点,生成初始插值曲线;再利用邻域点比较法求出初始曲线与各采样点间的偏差值,在超过拟合允差处增加新的关键点,并生成新的插值曲线,重复该步骤至拟合曲线满足预定精度要求.实验表明,在对稠密的二维断面数据点进行B样条逼近时,该算法能有效压缩控制顶点数目,并具有较高的计算效率.同时,由于所得控制顶点的分布能准确反映曲线的曲率变化,该方法还可作为误差约束的曲线逼近中的迭代步骤之一.     

一类非端点插值B样条曲线降阶的方法

降阶算法是B样条曲线和曲面设计的一个基本算法,它广泛应用于组合曲线,蒙皮或扫描曲面等设计中.Piegl与Tiller曾给出B样条曲线的降阶方法.本文给出了解决更一般的非端点插值B样条曲线降阶的方法.新的方法主要是通过对现有的节点插入方法进行分析,给出了一种端点插值递推公式,并利用此公式对Piegl与Tiller降阶方法加以改进,使之能够解决非端点插值均匀及非均匀B样条曲线的降阶问题.     

三次均匀B样条曲线的一种新扩展

构造了一组带形状参数的三次B样条曲线,该曲线与经典三次B样条曲线具有相同的基本性质,且可在不改变控制顶点的情况下,通过改变形状参数的取值实现对曲线形状的调整;选取适当的控制顶点,并对形状参数选取适当的取值,构造的三次λ-B样条曲线可以很好的逼近圆和椭圆;提供了插值于已知数据点的λ-B样条曲线的构造方法;最后,通过图例体现了新方法的有效性.     

四阶n次B样条曲线的单调逼近性及奇拐点分析

通常的B样条曲线,Bezier曲线,还是有理参数曲线都不收敛于它们的控制多边形.本文给出的一类四阶n次B样条曲线(当n=3时即为三次B样条曲线),在其凸包族{V_3(n)}单调嵌套且收敛于曲线的控制多边形的意义下,单调地逼近于此控制多边形.在平面曲线情形,本文利用不同于[1—6]中的方法,避开分析代数方程的根的困难,     

B样条曲线升阶的新研究

B样条曲线的升阶是CAGD中的一个重要课题。本文根据传统的样条函数理论，提出了一个用高次B样条函数表示低次B样条函数的方法。该方法用于B样条曲线的升阶是快捷、有效的。     

CE-Bézier曲线与二次均匀B样条曲线的拼接

将B样条曲线转换为Bézier曲线,基于Bézier曲线间的光滑拼接的理论,研究了带多形状参数的Bézier曲线(CE-Bézier曲线)与均匀B样条曲线的拼接问题,得出均匀B样条曲线与CE-Bézier曲线的G0,G1,G2光滑拼接条件.在达到拼接条件的前提下,通过改变CE-Bézier曲线的形状参数的数值大小,可以灵活调整拼接曲线的形状.     

磨光样条函数的若干注记

数据拟合的磨光法由李岳生同志于1972年提出。本文将磨光样条用矩阵形式表出,借以说明它与目前国外流行的B样条曲线、曲面是一致的。在这种基础上,给出磨光样条的若干几何特征。     

两邻接B样条曲面的G1连续条件

本文得到了非均匀重内节点邻接B样条曲面间G1连续的充要条件 ,给出了一类G1连续的充分条件 ;基于对B样条曲线参数连续性的分析 ,本文着重给出了这类充分条件成立的内在约束 ,即对公共边界控制顶点的约束条件 .     

(3,3,1,1)层次B样条与分级T网格上多项式样条的相互转换

1引言 B样条在计算机图形学和几何建模等领域有着广泛的应用[3,8].在应用过程中,通常都需要对得到的模型进行修改以到达更好的效果.对于B样条曲线,利用节点插入算法可以有效地进行局部修改.     

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.     

局部坐标下的样条函数与圆弧样条曲线

<正> 近十多年来计算机应用与数控技术的发展大大推动了插值计算方法和理论的研究.一般的样条函数,特别是常用的三次样条函数,方法简单易行,具有一系列良好的性质,对于不出现近于垂直切线的所谓“小挠度”函数的插值和逼近效果很好,但不能直接处理有近于垂直切线的“大挠度”曲线或多值曲线,否则会破坏计算的稳定,甚至得出荒谬的结果.为了解决这个问题,国外有人提出了一些方法,如常用的“参数样条”或矢量样条     

射线跟踪技术中物体外形精确建模算法

为了对复杂物体外形进行快速精确建模,利用多面体样条方法进行物体表面的设计及应用研究.通过对样条函数节点进行分类,给出空间中任意拓扑结构网格上样条函数组的具体构造方法.研究曲线曲面控制点与生成样条函数的节点的相互依赖关系,提出在无单位分解条件下构造具有几何不变性曲线曲面的合理化方法.通过构造控制点处多面体样条函数,生成了任意拓扑结构的连续多面体样条曲面.这样的多面体样条曲面在同样性质要求下曲面次数低,只有张量积NURBS曲面的一半;并且与细分曲面相比,所获取的物体外形表面具有坐标计算准确,中间数据较少等优点,可以用于精确构造电磁射线追踪中物体的外形.     

递归曲线的矩阵表示和构造方法

本文给出了递归曲线的矩阵表示和构造W曲线以及L曲线的比例因子方法．揭示了Bernstein基函数和等距B样条函数以及不等距重节点B样条函数之间的一种简单的内在关系．     

含有权参数的二次代数双曲B样条曲线

1引 言二次非均匀B样条曲线,由于结构简单,因而非常方便用于曲线曲面造型[1].但当控制多边形和节点向量给定后,曲线的形状是固定的.如果要调整曲线的形状,可以调整相应的控制顶点或节点向量,这意味着再一次计算曲线方程,计算量也随之增大.此外,二次非均匀B样条曲线不能表示除抛物线以外的圆锥曲线.有理形式的二次非均匀B样条曲线虽然可以表示一些圆锥曲线,权因子也具有调整曲线形状的作用,但权因子几何意义不明显,这对使用者来说是不方便的[2].为此,人们引入不同类型的非多项式、非有理形式的样条.     

局部权重调节的自适应惩罚样条回归模型

传统惩罚样条回归模型中的惩罚是均匀惩罚未考虑数据的局部异质性,因而对复杂数据的拟合缺乏自适应性.本文针对约束回归模型惩罚项的设置特点,设计一种局部惩罚权重向量并将其加入到模型中,构造基于B样条基的自适应惩罚样条回归模型.新模型在观测数据波动较大的区域,给予拟合曲线较小的惩罚,而在观测数据波动较小的区域,给予拟合曲线较大的惩罚,从而使拟合曲线能自适应的反映观测数据的局部变化特征.模拟和应用的结果显示新模型的拟合效果显著优于传统的惩罚样条回归模型.     

利率期限结构的B-样条校准法

瞬时远期利率曲线是利率期限结构的重要表现形式.本文介绍了如何应用B样条方法及序列二次规划算法,根据市场利率产品的报价,快速准确地拟合出远期利率曲线.不同于常用的Bootstrapping方法,我们的方法所产生的曲线满足利率期限结构所要求具有的光滑性.最后作为一个实际应用,本文使用欧元市场数据说明了我们方法的具体应用.