NURBS流曲线造型新方法及其在船舶设计中应用

针对当前流曲线造型方法仅被应用于已知型值点及其切矢的问题,在其他约束(面积、面积心、流场特征值)问题中的应用,以及与NURBS设计方法的结合仍有待发展研究的现状,将NURBS与流曲线造型技术相结合,提出了NURBS流曲线单元的概念以及在其他几何约束下,应用NURBS流曲线造型的新方法.该方法将待设计流曲线在已知切矢的型值点处分段以确定NURBS流曲线单元的个数,将NURBS流曲线单元控制参数的并集作为设计变量,将几何约束处理为曲线设计的目标函数,建立普适性的NURBS流曲线造型框架.该框架模型可用进化算法进行求解.通过设计实例,验证了该方法在相关曲线设计方面的可行性和有效性.     

光滑曲面片上的G1插值曲线

限制在光滑曲面上的插值曲线是计算机辅助几何设计中一个较新研究方向,实现在曲面上曲线插值的主要思想是利用曲面与其参数之间的对应关系,将其转化为一般的曲线插值问题.提出了一种新的、实用的算法,将曲面上插值点列和单位切向量投影到平面上,在平面上构造样条插值曲线,该样条插值曲线的插值柱面与曲面的交线即为过曲面上给定点列的G1插值曲线.     

R31空间中特殊曲线和可展曲面的奇点分类

本文主要研究在指标数为1的3维伪欧氏空间(即三维Minkowski空间)中,我们给出Minkowski一般螺线、Minkowski斜螺线和Minkowski锥面测地线的定义及其所特有的性质,研究Minkowski一般螺线的等价条件,构造出三维Minkowski空间中的三类可展曲面,研究Minkowski斜螺线和Minkowski锥面测地线这两种特殊曲线和这些曲面的关系,给出R31中非类光曲线的达布型可展曲面和切达布型可展曲面的奇点分类.     

分形曲线曲面在三维地貌中的应用

分析了分形曲线和曲面的生成，提出了约束递归自相似随机曲线的生成算法，并应用这一算法，给定矩形网格数据进行双向线插值，得到形态可控的分形曲面，在三维地貌方面具有较高的应用价值。     

三维Minkowski空间中非类光曲线的从切可展曲面的奇点分类

给出了曲线的法向距离函数概念,建立了由此函数诱导的奇点和曲线的几何不变量之间的联系,并且给出了三维Minkowski空间中非类光曲线的从切可展曲面的奇点分类.     

用切触线法加工曲线轮廓

用切触线近似表示满足正则条件的曲线,将切触线沿法向偏移刀具半径大小位置,以计算得到曲线轮廓数控铣削的刀位轨迹,简化了常用的隐式方程或参数方程形式计算刀位数据的过程。分析了误差影响的因素并提出了控制方法;以摆线的轮廓加工为例,阐述了该算法的正确性与高效性。该方法可移植到运算能力较强的数控系统中,并可作为乘积型曲面刀位点数据计算的基础。     

R_1~3空间中特殊曲线和可展曲面的奇点分类

本文主要研究在指标数为1的3维伪欧氏空间(即三维Minkowski空间)中,我们给出Minkowski一般螺线、Minkowski斜螺线和Minkowski锥面测地线的定义及其所特有的性质,研究Minkowski一般螺线的等价条件,构造出三维Minkowski空间中的三类可展曲面,研究Minkowski斜螺线和Minkowski锥面测地线这两种特殊曲线和这些曲面的关系,给出R31中非类光曲线的达布型可展曲面和切达布型可展曲面的奇点分类。     

微切平面逼近三维散乱数据的研究

提出了三维散乱数据微切平面逼近的算法．基于曲面形状信息反映在三维散乱点集中，用三维点集中某点的邻域点集构造微切平面来近似表示该点处的局部形状，所有点的微切平面集合则构成了待构曲面的近似表示．通过欧几里德最小生成树对微切平面法矢方向进行调整使其达到整体一致性，该算法在三维散乱数据曲面重构中具有重要意义．     

R1^3空间中特殊曲线和可展曲面的奇点分类

本文主要研究在指标数为1的3维伪欧氏空间（即三维Minkowski空间）中，我们给出Minkowski一般螺线、Minkowski斜螺线和Minkowski锥面测地线的定义及其所特有的性质，研究Minkowski一般螺线的等价条件，构造出三维Minkowski空间中的三类可展曲面，研究Minkowski斜螺线和Minkowski锥面测地线这两种特殊曲线和这些曲面的关系，给出E1^3中非类光曲线的达布型可展曲面和切达布型可展曲面的奇点分类。     

三维Minkowski空间中非类光曲线的从切高斯曲面

主要研究三维Minkowski空间中非类光曲线的从切高斯曲面的奇点,并且建立了奇点和曲线几何不变量之间的联系,其中曲线几何不变量与曲线同螺线切触的阶数密切相关.     

一种自由曲线三维重建的新方法研究

在仿射相机模型的假设下 ,提出了一种基于 B样条曲线的立体视觉方法来重建三维自由曲线 .利用 B样条曲线的仿射不变性 ,通过重建控制点来重建空间 B样条曲线 .实验结果证明 ,较之传统方法该方法重建精度更高、算法复杂性更低 ,且具有鲁棒性 .     

一种多段Bezier曲线光顺拟合方法

在图形工程实践中,经常需要将由离散点构成的折线用参数多项式曲线来逼近,从而达到容易造型和修改的目的,本文提出了一种用多段Bezier曲线逼近折线的算法,并且该算法能使拟合后的曲线光顺。实践证明,这种方法是可行的。     

基于遗传算法的复杂平面曲线轮廓度误差评定

针对不规则曲线轮廓度误差评定中存在的问题,提出了一种基于非均匀有理B样条(NURBS)插值与遗传算法相结合的复杂曲线轮廓度评定方法,对离散数据点表示的理论轮廓进行3次NURBS插值反算控制点,建立了理论轮廓曲线的数学模型;采用实数编码的遗传算法求解测量点与理论轮廓曲线位置偏差,消除了由于位置偏差引起的轮廓度评定的不精确问题;阐述了测量点到理论轮廓最短距离的求解算法和步骤。实验结果表明该方法能够快速获得较好的误差评定结果。     

徒手画曲线软件的自适应方法

分析了徒手画曲线的性质，提出了徒手画曲线的主曲线概念，并提供了一种搜索该主曲线的折线逼近算法，自适应地得到主曲线；试验证明：算法得到的主曲线能抓住原徒手画曲线的特征，去除了原曲线的噪声，反应绘图的愿望，并且确定该主曲线的数据点较少。     

基于任意数量控制点B样条曲线生成方法研究

三次B样条曲线在实际工程中得到了广泛应用,但现有文献对基于任意数量控制点的B样条曲线生成方法论述较少.为了进一步推广B样条曲线在各领域的应用,介绍了一种三次B样条曲线生成的改进算法,该算法能显著提高效率.提出了用高性能的动态数组存储控制点的坐标,阐述了局部修改性的实现方法,采用Visual C++6.0为编程工具开发软件系统,实现了任意数量控制点的三次B样条曲线的动态绘制和局部修改.实例测试运行表明,所开发的系统准确、可靠.     

基于二次NURBS的插值曲线

根据二次非均匀有理B样条曲线矩阵表达式,对于任意曲线上的2n+1个型值数据点,给出了一个仅仅利用这些型值数据,反算二次非均匀有理B样条曲线控制顶点的算法.数值算例表明了其算法的有效性.     

基于3次样条插值控制色度曲线算法分析

 利用传统的3次样条插值算法,可以得到经过确定控制点的光滑曲线,但是只能够得到1条曲线.传统算法的局限性影响了它在工程中的应用,特别是在印刷领域中的应用.为了解决上述问题,提出了改进算法.通过新的算法,得到了不同于原曲线的新的拟合曲线,拓展了3次样条曲线在工程中的应用范围.     

一类曲线、曲面积分方法的探讨

如果已知空间曲线或曲面的参数方程可用公式计算,但对于那些用参数形式表示比较困难,且不易计算的曲线或曲面,公式就失去了意义.这里介绍一种用正交变换,将光滑曲线或曲面化为可积的曲线或曲面的方法,并且这种方法较为简便.     

一种求曲线极小特征点集的算法

在分析已有求数字曲线特征点集算法的基础上，提出了一种求数字曲线极小特征点集的递归算法。结果表明，该算法具有提取特征点集冗余小、准确度高、速度快、节省存储空间，并且搜索出的点更加适合表达曲线形状等特点。     

NURBS曲线形状微调

针对非均匀有理B样条(NURBS)曲线形状微调的一种新方法。插值NURBS曲线控制点构造一条B样条曲线,通过调整插值B样条曲线的控制点来调整NURBS曲线的形状。此外,用权点表示控制点,通过调整权点可以交互地修改NURBS曲线的形状。实验结果表明,该方法在解决NURBS曲线形状调整的效率上十分有效。