四次Bézier曲线的拐点和奇点

参数样条曲线中,三次曲线的应用最广,而且已经有了许多理论上的研究.文[1]对三次参数样条曲线段的拐点与奇点进行了讨论.[2]进一步给出了三次Bezier曲线保凸的充要条件.[3]在[2]的基础上作了一些补充.四次及五次参数样条曲线已经在应用的领域中出现,如[4]和[5]都讨论了四次或五次参数曲线及其应用.这些曲线的拐点和奇点问题要比三次参数曲线复杂得多,几乎还没有详细的讨论,但这是有效地控制高次参数曲     

无振荡均匀三次B样条插值法

三次Ｂ样条因其控形能力强，具有变差减少性和ｃ２连续性，故在自由曲线和曲面设计中获得广泛的应用．但若将其用于插值，则常导致出现不希望的拐点和振荡．无振荡均匀Ｂ样条插值法通过在需要控制曲线切线或曲面参数曲线的切线的地方增加辅助控制点，就可以达到良好的消除振荡的效果，且保留了均匀三次Ｂ样条的全部优点，并得以很自然地在曲线中插入直线段或在曲面中插入平面片     

关于累加弦长三次参数样条曲线的保凸条件

累加弦陡三次参数样条曲线,对于大挠度曲线的拟合,有显著的效果,因此,实际应用比较广泛,[1]中指出,累加弦长三次参数样条曲线是C~2连续,并且在一定条件下,累加弦长三次参数样条曲线上不存在奇点或两个拐点,可是不能判定是否保凸,本文将进一步给出判定既C~2连续又保凸的充分条件。     

亏样条与定晕方法

一、亏样条函数 自样条函数问世以来,三次多项式样条函数至今应用最广。这是因为多项式具有形式简单、可以用初等运算进行计算、数值范围没有约束、微分和积分都易于进行、易取系数等等优越性。但应用者普遍感到三次多项式样条曲线的多余拐点是一个使人感到困难而且无法回避的问题。许多应用实践表明,应用三次样条函数由计算机给出的曲线不如用样条和压铁由     

一类C~2连续保形插值三次参数样条曲线的构造

本文给出插值三次参数曲线段在插值节点P_i(i=0,1,…,n)处切线和切矢量的选取方法,采用逐段构造,从而得到了通过平面上插值点列P_i(i=0,1…,n)的一类c~2连续保形插值三次参数样条曲线。     

重心坐标系下三次B样条奇拐点分析

首先介绍了三次C样条和重心坐标的定义,并且给出了重心坐标系下三次B样条的参数表示形式,通过对仿射不变量p的两种情况进行分类讨论,给出重心坐标系下三次B样条奇拐点判别的充要条件.在实际应用中只需要计算一些简单三角形的面积便可以判断奇拐点的情况,便于上机运算.     

基于G2连续桥接的微小线段刀具轨迹压缩方法

针对在高速加工中微小线段轨迹会导致数控系统前瞻距离短,须要利用样条曲线对微小线段轨迹进行压缩的问题,采用三次B样条压缩微小线段轨迹,采用五次贝塞尔(Bezier)桥接曲线改善三次B样条之间的连续性．基于离散曲率积分,选取合适的初始压缩节点,减少拟合迭代次数,提升轨迹压缩效率．通过在相邻B样条间插入Bezier曲线的方法,用带有微分因子(differential factor,DF)μ的边界约束条件,保证桥接曲线与相邻B样条在衔接处G2连续,满足误差和保型约束．通过模拟插补实验,分别对比桥接算法实施前后轨迹曲率与单轴加速度,结果表明所提出的轨迹压缩算法减小了单轴加速度波动．     

G^2连续的保凸插值有理三次Bezier样条曲线的构造

探讨了局部有理插值问题,给出将型值点处的曲率作为调节参数,构造G^2连续的保凸插值三次有理Bezier样条曲线的方法。     

数据点列的三圆弧样条插值

采用NURBS表示给出了一种在平面和空间中建立三圆弧的方法.在平面上建立的三圆弧以一个控制顶点为自由参数,控制三圆弧的形状.但在空间中的三个圆弧不共面时,唯一确定一个三圆弧,不具有自由参数.所构造的三圆弧样条曲线可以在插值点处按切向和曲率插值.最后给出了数值例子.三圆弧样条曲线适合于在数控加工等方面应用.     

两条Bézier样条曲线G~n连续下的光滑连接

利用插值方法,研究用一条样条曲线把两条不相连的样条曲线光滑连接起来的问题,给出了连接两条n次参数样条曲线为一条新的n次参数样条曲线的充分条件,并进一步得到了两条一次、二次、三次Bezier样条曲线在几何连续性下实现自然光滑连接的条件．     

三次曲线曲面的一种构造法

本文给出构造三次曲线面的二种类型的方法.对于已给型值的情况,提出了一种含有“逼近因子”的B 样条型三次曲线,它把样条插值法和拟合法统一起来.对于已给型值及型值点导数的情况,提出一种含有“导数因子”的贝齐尔(Bezier)型三次曲线及曲面,常用的一般三次插值曲线及曲面和齐尔三次曲线及曲面,就是这类曲线及曲面的特殊情形.     

智能车辆避障路径规划方法研究

为解决车辆在避障时由于路径曲率不连续易发生原地转向的问题，该文对比探究智能车辆避障路径规划方法，开展了五次贝塞尔曲线、三次贝塞尔曲线、五次样条曲线和三次样条曲线避障路径研究。首先，确定控制点分别拟合出五次贝塞尔曲线、三次贝塞尔曲线、五次样条曲线和三次样条曲线的避障路径；其次，采用Matlab和Carsim联合仿真分析的方法对该四种避障路径的曲率进行对比分析；最后，基于无人驾驶平台，采用纯跟踪预瞄模型开展实车试验，以此探究四种避障路径的工程实用性。结果表明：采用样条曲线和贝塞尔曲线进行避障规划，车辆的横向超调量为0;相比于三次曲线避障方法，五次曲线避障方法所规划的路径曲率更连续；相比于样条曲线避障方法，贝塞尔曲线避障方法车辆的转向更稳定。     

FB-样条曲线的奇拐点分析

FB-样条曲线是C-B样条曲线和H-B样条曲线的统一和推广.文章利用包络理论和拓扑映射的方法,讨论了FB-样条曲线的奇拐点和曲线性质,并给出了依据控制多边形判断FB-样条曲线出现1个或2个拐点、1个尖点、1个二重点以及处处为凸的充分必要条件;最后给出了FB-样条曲线的奇点、拐点以及二重点在λ-μ平面上的分布图.     

S-型非均匀有理TC-双弧的G~2Hermite插值

S-型PH(Pythagorean-hodograph,简称PH)曲线可以用于整体构造含有拐点等情况的曲线造型。文章运用分段的思想,通过将有理三次PH曲线与TC-双弧相结合,引入曲率参数κ,构造出插值G2 Hermite数据的S-型PH曲线;与已有的结果相比,构造的曲线更加丰富,且具有更好的光滑性;最后,通过调整端点处的曲率参数κ,使得曲线具有更好的曲率变化。     

二次均匀B样条方法的扩展及其应用

以经典的二次B样条曲线结构构造了一种带两个形状参数的可调三次多项式曲线.曲线在两个参数变化下最少保证一阶连续,在形状参数取某些特殊值时曲线可以生成二次均匀B样条曲线,插值各控制点的插值样条曲线等等.还可以通过改变形状参数的取值,调整曲线接近控制多边形的程度,也可以调整曲线从两侧逼近二次均匀B样条曲线.还分析了曲线端点位置和切矢的性质以及形状参数变化下对它们的影响,给曲线的形状调整带来一定的指导.最后给出了一些曲线曲面生成及调整的实例.     

一种样条函数插值法及其应用(Ⅰ)

本文通过代数方法确定出一种新的基样条函数,此函数也是一种多结点基数型基函数从而很方便地构造出样条插值公式。三次以上的此种插值法公式具有保凸性,可以作为磨光公式来使用,这样克服了以往插值公式和磨光公式各自的缺点而把它统一起来。我们在给出一般构造方法的基础上初步分析了上述基函数的性质,讨论了插值法及其应用,以例说明了其应用性。     

二次均匀B样条曲线的扩展

该文给出三次和四次多项式调配函数,并将之推广得到高次调配函数,它们是二次B样条函数的进一步扩展。基于给出的调配函数,可建立一种带形状参数的分段多项式曲线;调整形状参数可使三次多项式曲线在二次均匀B样条曲线两侧摆动,而四次多项式曲线在三次多项式曲线两侧摆动;最后给出实例,分别利用它们构造出带局部调节参数的G1和G2连续的曲线。     

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．     

基于压缩控制点的B样条曲线重构算法

3次准均匀B样条曲线是曲线曲面重构中广泛应用的算法,逆向工程要求用尽可能少的数据点实现曲线曲面的高精度重构。本文将3次均匀B样条曲线的性质推广到3次准均匀B样条中,并对推论进行了证明。基于所得的推论,提出一种改进的3次准均匀B样条逼近曲线算法。所提出的方法不用反算控制点,可以使曲线插值于控制点;引入切向参数S和曲率参数L对控制点处的切向特性和曲率特性进行控制和调整;可以通过调整形状参数提高曲线的拟合精度。最后,使用三种方法对某叶片截面离散数据重构,结果证明,所提出的方法在使用相同的控制点时,拟合误差更小;在达到相同的逼近精度时,使用的控制点数更少。     

一类三次λ-B样条曲线

文章给出了一组含参数λ的三次多项式基函数,是三次B样条基的扩展.分析了此基函数的结构,性质和连续性;基于该组基定义了带形状参数的多项式曲线,曲线不仅具有三次B样条的性质,而且具有形状的可调性和更好的逼近性,参数λ具有明确的几何意义:λ越大曲线越逼近控制多边形,当λ=0时,曲线退化为三次B样条曲线,而且相比较有关文献,文章的曲线造型能力更强.