Precise evaluation of uniform Doo-Sabin surfaces

Using eigenanalysis of uniform Doo-Sabin subdivision surfaces, parameterization approaches for two types of Doo-Sabin subdivision surfaces are developed, and evaluation methods for values and derivatives of Doo-Sabin surfaces at arbitrary parameters are presented by means of non-iterative approaches. Generalized basis functions for Doo-Sabin surfaces are also derived. Thus, the prejudice is disproved further that subdivision surfaces cannot be evaluated precisely.     

Doo-Sabin曲面控制网格的收敛估计

Doo-Sabin细分曲面是定义在任意拓扑网格上的一种细分曲面的框架,它是双二次B样条曲面的一种推广.基于这个性质Doc-Sabin曲面被广泛应用于具有任意拓扑结构的复杂形体的造型.本文运用Doo-Sabin控制点的一阶差分技术来研究Doc-Sabin细分曲面控制网格的收敛问题.证明了Doc-Sabin曲面控制网格以指数速率收敛,并给出了一个计算估计公式.在此基础上可以给出Doo-Sabin曲面的误差估计的计算公式.     

曲面S为参数形式的第二型曲面积分的计算

讨论了参数形式给出的曲面S上的第二型曲面积分计算公式的应用。     

二次参数曲面的可展分类

利用相对仿射不变量讨论了二次参数曲面的可展性，指出二次参数曲面成为可展曲面的情况只有两种：一次曲面，即平面，二次曲面中的抛物柱面或二次锥面。     

流线型挤出模曲面构造

根据塑料挤出的特点，在编程实现对型材截面轮廓凸凹性自动判断的基础上，采用射线法与比例间隔法相结合的方法，确定流道入口圆周上型值点的位置．以三次多项式作为流道模腔型曲线的数学模型，依据流线型要求给出的初始、边界条件，得出型曲线的数学方程．构建了挤出模流道的三维参数化曲面模型．有限元分析结果显示，该方法创建的流线型流道模型，其流动稳定性和平顺性都优于直线型流道．     

函数型曲面细分算法及其性质

提出了一种较一般的函数型曲面的细分算法，该算法包容了四点法、二次Ｂ样条、三次Ｂ样条曲面。主要结果是给出一个保证算法收敛的充分条件，对于连续性也作了探讨。     

基于物理模型的参数化曲面展开

提出一种基于物理模型的参数化曲面展开方法 .对被展曲面进行三角化并将其映射到一个初始二维片上 ,初始平面映射与已三角化的被展曲面具有相同的拓扑结构 ;利用已建立起的一个基于物理可变形模型来将三维曲面展开为二维片 ,在展开的过程中 ,曲面展开的局部精度很容易控制 ;然后 ,采用插值函数及彩色能量分布图来表示弹性变形能量分布 ,从分布图中可找出曲面展开的剪开线 ,从而能有效解决 CAD/ CAM中的曲面展开问题     

基于物理模型的参数化曲面展开

提出一种基于物理模型的参数化曲面展开方法。对被展曲面进行三角化并将其映射到一个初始二维片上,初始平面映射与已三角化的被展曲面具有相同的拓扑结构;利用已建立起所一个基于物理可变形模型来将三维曲面展开为二维片,在展开的过程中,曲面展开的局部精度很容易控制;然后,采用插值函数及彩色能量颁图来表示弹性变形能量分布,从分布图中找出曲面展开的剪开线,从而能有效解决ＣＡＤ－ＣＡＭ中的曲面展开问题。     

一类新的极小曲面及其在膜结构设计中的应用

给出了一类新的极小曲面,它为带两个形状参数的五次参数多项式曲面.证明了该曲面既为等温参数曲面又为调和曲面,并研究了该曲面均对称性质与自交性质.研究了该曲面的高斯曲率分布和双曲点分布,并通过图例分别分析了两个形状参数对曲面形状的影响.利用张量积Bézier曲面和三角Bézier曲面给出了该曲面的控制网格表示,并研究了该类极小曲面在张拉膜结构设计中的应用.本研究不仅丰富了微分几何中的极小曲面理论,对极小曲面在CAD系统中的应用也有重要意义.     

基于Loop细分算法的曲面边界控制及曲面拼接

文章提出了3种算法实现边界点不全在边界条件多边形上的满足边界条件的Loop细分,利用这些算法,能控制曲面的边界曲线的形状;在此基础上,提出了基于Loop细分的2个曲面的拼接算法,拼接后的曲面能在非特殊点处达到C2连续,在特殊点处C1连续;应用所提出的算法不仅可以对细分曲面进行拼接,还能对残缺的曲面进行修补,使之能够产生光滑的曲面.     

均匀三次B样条曲面顶点反求的整体算法

本文推导出一个由均匀三次B样条曲面上型值点反求网格顶点的整体算法公式,明显地展示出型值点与网格顶点间的函数关系.如果给定曲面上m×n个型值点,再按边界条件给最外层网格顶点赋值,则其余m×n个网格顶点全部可由该式解出.计算过程很简单.克服内存不足的几种措施也在此作了介绍.     

实射影空间中二阶超曲面的射影分类

本文利用代数中二次型的秩和符号差组成的不变量完全系统对实射影空间中二阶超曲面进行了射影分类。     

一种针对非均匀有理B样条曲面的碰撞检测算法

提出了一种针对非均匀有理B样条（NURBS）曲面的碰撞检测算法,它将节点反插技术引入到NURBS曲面细分中,通过控制点间距离测试进行精确碰撞检测．该算法首先插入几何意义较为清楚的控制顶点,反算出要插入的节点,再采用节点插入技术将曲面细分,然后为逐步细分的曲面控制点建立固定方向凸包（FDH）包围盒,以尽早排除不可能碰撞的情况．在到达一定细分层次后,进行曲面之间的距离测试,若距离小于某一阈值,则认为发生碰撞．通过虚拟环境中蝴蝶与玉米叶的碰撞实验表明,所提算法可以应用于由NURBS曲面表示的物体碰撞检测,在细分层次为5,阈值为0．0006时,可以使本例碰撞检测具有良好的精确性和实时性。     

二次参数曲面的奇点

分析了２次参数曲面的奇点分布情况，根据曲面的隐式方程的次数和奇点的分布情况等２次参数曲面分成８类，这种分类方法是仿射不变的。     

基于Loop细分的自适应细分曲面算法

首先研究了传统的Loop细分曲面算法,通过分析发现随着细分次数的增多细分算法中三角形网格片数增长过快。针对这一问题提出一种自适应细分曲面算法。算法根据相邻两个三角形面上的法向量的夹角,判断细分网格中较为光滑和非光滑的区域。实验结果表明,算法提高了数据处理速度,并且模型简单易实现。     

网格法在参数化曲面造型中的应用

分析了使用网格法参数化绘制已知曲面方程三维曲面图形的方法.该方法的优点是在绘制三维空间曲面时,可以方便地使用有关参数对三维空间曲面图形进行控制.这在很大程度上增强了计算机辅助设计系统的三维造型功能,对于不易直接用计算机辅助设计系统绘制但又已知曲面方程的三维空间曲面,都可以利用网格法准确、快速、方便地进行参数化造型.     

论二次旋转曲面相贯

本文以数学解析方法,对二次旋转曲面相贯线的投影曲线类别进行了系统的分析与证明.     

等距共轭曲面原理在精确切齿计算中的应用

本文阐述了在小轮的精确切齿计算中 ,运用等距共轭曲面原理 ,在无滚切修正机构的机床中 ,准确地得出机床调整参数 ,并在切齿中获得了良好的结果     

Loop细分曲面上的交互切分算法

给出了Loop细分曲面上的一系列执行切分算法及交互操作的规则.切分算法是在给定边的尖锐程度上通过执行一次细分多面体现网格而实现的.一般地,相交于一个顶点的边数并没有限制,而且,每一个边的切分值可以不同.这一交互切分算法将有助于加强用细分曲面进行曲面造型的计算机图形系统.     

数据库技术在曲面零件参数化绘图中的应用

在ＡｕｔｏＣＡＤ二次开发中引入外部数据库,可以大大提高ＡｕｔｏＣＡＤ的功能,开发出好的计算机辅助设计产品,特别是在曲面零件的参数化绘图中更为有效,用这一技术实现船用螺旋桨的参数化自动绘图就是一个很好的例子。