基于约束条件的三次NURBS曲线插值研究

综合目前NURBS曲线插值方法,提出了一种新的三次NURBS曲线插值方法.该方法给出了求在型值点处曲率和切线方向约束条件下的三次NURBS曲线插值的方法,为以后通过NURBS曲线生成NURBS曲面奠定基础,并为工程设计人员进行NURBS曲线插值提供理论依据.     

平面二次多项式曲线的通用逐点生成算法

给出了一个生成平面二次多项式曲线的快速逐点生成算法,该算法能生成所有的常用二次多项式曲线,并且在逐点生成过程中,只用到加减法,故速度快,效率高,具有一定的应用价值.运用本算法给出了抛物线和圆的生成,并对算法的效率进行了比较,从结果看,本算法提高了二次多项式曲线的生成效率.     

基于NURBS的圆弧曲线表示方法

李强等在己知三个型值点时,通过直接给出控制顶点和权因子的方法得到用二次NURBS精确表示圆弧的方法,但只给出圆弧的圆心角小于π的情况。因此针对所有情况给出了用二次NURBS精确表示圆弧曲线的实用方法;基于李强等的工作指出有关文献中三次NURBAS精确表示圆弧的算法的适应性限制,提出了用三次NURBS精确表示圆弧的一个改进算法。     

三次B样条曲线的快速生成算法

讨论了三次Ｂ样条曲线参数方程的有效表示及其三次多项式的快速递推运算．在此基础上，给出了三次Ｂ样条曲线生成的一种快速生成算法．     

应用增量法生成非均匀B样条曲线曲面

应用基于展开的增量法生成非均匀B样条曲线曲面以及NURBS曲线,给出一个较简单高效的算法.此算法仅在初始化时进行乘除运算而后均为加法迭代,相较于deBoor算法效率更高.     

NURBS曲线转化为Bézier表示形式的快速算法

曲线不同表示形式间的相互转换是CAD/CAM领域中的重要研究课题之一.基于B样条曲线的节点插入技术,就CAD/CAM中广泛采用的曲线的NURBS表示和Bézier表示之间的快速转换问题进行了讨论,给出了NURBS曲线转换为Bézier表示的优化算法.结果表明所给算法计算量最小、通用性强、稳定、可靠.     

基于微粒群算法的NURBS曲线降阶

从最优化思想出发,把NURBS曲线的降阶问题转化为求解优化问题,并基于微粒群算法,给出NURBS曲线降阶的一种新方法.该方法可以实现多次降阶,且降阶后的NURBS曲线直接以显式给出.     

平面三次NURBS光顺曲线的权因子优化算法

给出了平面参数三次NURBS光顺曲线的一种权因子优化算法，目的是使曲线的曲率变化均匀的同时，使光顺后的曲线与原曲线的偏差尽量小，此算法简单易行，计算量较小．     

圆弧曲线的二次NURBS表示方法研究

由于用NURBS曲线表示圆弧时,因圆弧圆心角不同,圆弧方向不同,难于找到圆弧NURBS通用算法,以满足控制顶点少、紧凑凸包、良好参数化等特点,因此从二次NURBS曲线插入节点算法入手,提出一种基于等分圆心角的二次NURBS曲线表示方法。     

关于NURBS曲线插补算法的研究与改进

在分析NURBS曲线现有插补算法的基础上,着重研究了三次NURBS曲线实时插补技术。针对部分算法的不完整或效率低,提出了一种简单快捷的插补算法。采用NURBS曲线的矩阵表达式,将整个插补过程分解为插补预处理和实时插补。在插补预处理中完成了大量的计算,预处理的计算结果直接应用于实时插补,使插补算法满足了NURBS曲线插补的实时性要求,再辅以必要的轮廓误差控制,实现了加工速度自适应于加工路径的NURBS曲线直接插补。     

修改NURBS曲线形状的一种方法

NURBS曲线是计算机辅助几何设计和计算机图形中最常用的参数曲线。采用NURBS曲线的齐次坐标表示，给出了通过控制顶点和权因子同时改变来修改NURBS曲线形状的一种方法。     

非均匀有理B样条曲面G~2光滑拼接算法

非均匀有理B样条 (NURBS)曲线、曲面造型方法 ,是当前CAD/CAM领域研究热点之一 .对NURBS而言 ,虽然具有参数连续性 ,但为了实用需要 ,仍需要构造具有一定光滑程度的合成曲面 ,满足局部设计和修改的目的 .给出了实用的具有三次公共边界曲线的NURBS曲面片G2 光滑拼接条件 ,得到了相应控制顶点、权系数的具体算法 .     

NURBS曲面G2光滑拼接算法

非均匀有理B样条(NURBS)曲线、曲面的造型方法,是当前CAD/CAM领域中研究的热点之一.对NURBS而言,虽然具有参数连续性,但为了实用,仍需要构造具有一定光滑程度的合成曲面,以满足局部设计和修改的需要.本文给出了实用的具有三次公共边界曲线的NURBS曲面片G2光滑拼接条件,得到了不移动控制顶点,不修改权系数的具体算法,而构造的三次公共边界曲线是一个显式参数方程,在工程设计中易于实现.     

用二次NURBS作曲线插值

对于给定的曲线型值点及端点切向量，本文利用二次ＮＵＲＢＳ曲线的矩阵表达式，给出了一个反求二次ＮＵＲＢＳ曲线控制顶点的算法，并且证明了所求控制顶点的存在唯一性。     

Rhino中NURBS曲线的探讨

NURBS曲线在CAD软件开发中被广泛应用。Rhino软件中的NURBS曲线,涉及到NURBS曲线的构成元素、属性、关键定义项目、缺陷和用NURBS曲线构建曲面,对于进行工业产品造型设计有着较强的现实意义。     

双三次NURBS曲面的G1连续性条件

针对节点向量为端点插值、内部是单节点情形的2个双三次NURBS曲面,给出了它们之间的G^1光滑拼接条件,得到它们的公共边界曲线所要满足的本征方程．其中本征方程是NURBS曲面片所独有的现象．     

改进的预估校正NURBS实时插补算法

现行的NURBS插补二阶预估公式不能保证插补过程中参数u的单调性,可能会出现插补方向反转,且其迭代过程在NURBS曲线尖角拐角处不一定收敛.为此,文中提出了一阶预估校正算法:采用一阶预估公式计算NURBS参数u的估计值,再迭代计算NURBS曲线的坐标点,直到满足插补精度为止.测试结果表明,文中算法可以保证插补过程中参数u的单调性,消除插补方向反转的现象,其速度精度与二阶预估公式相同,但迭代次数有所增加.     

NURBS直接插补技术中快速求值求导算法

为了提高NURBS直接插补算法的实时性,研究了NURBS曲线和曲面的快速求值与求导计算算法.根据de Boor-Cox的非均匀B样条求导的递推公式,提出了一种快速递推算法.该算法基于NURBS曲线、曲面的矩阵表示形式,推导了非均匀B样条基函数的系数矩阵快速计算方法.与传统de Boor-Cox等算法相比,该算法推导简单,计算快速,有利于提高计算速度,缩短插补周期,提高插补的实时性.另外,该算法还可用于计算非均匀B样条曲线、曲面,并且可用于计算机辅助几何设计的相关研究.     

Approximation of NURBS Curves and Surfaces Using Adaptive Equidistant Parameterlzatlons

Non-uniform rational B-spline (NURBS) curves and surfaces are very important tools for modelling curves and surfaces. Several important details, such as the choice of the sample points, of the parameterization, and of the termination condition, are however not well described. These details have a great influence on the performance of the approximation algorithm, both in terms of quality as well as time and space usage. This paper described how to sample points, examining two standard parameterizations: equidistant and chordal. A new and local parameterization, namely an adaptive equidistant model, was proposed, which enhances the equidistant model, Localization can also be used to enhance the chordal parameterizatfon, For NURBS surfaces, one must choose which direction will be approximated first and must pay special attention to surfaces of degree 1 which have to be handled as a special case.