NURBS曲线的一种快速生成方法

近几年来,NURBS方法已经成为计算机图形学领域的一个研究热点。本文从B样条曲线的节点插入算法的角度出发,提出了一种NURBS曲线的快速生成算法,此方法可以表示NURBS曲线。给出了3次NURBS曲线的实例,并进行了误差分析,最后给出了用NURBS曲线快速生成算法绘制2次圆弧的例子。     

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.     

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。     

基于三次NURBS的椭圆弧的实用方法

圆弧的表示一直是计算机辅助几何设计关心的问题,而圆弧仅是椭圆的特例。现有的方法对于椭圆弧的表示并未进行深入的研究。本文给出的三次NURBS表示大于180度椭圆弧的实用方法,克服了三次有理Bezier曲线只能表示不超过240度的椭圆弧的条件。该方法给出的控制顶点和权因子的计算结果。符合对椭圆弧NURBS表示的要求,为工程应用NURBS表示椭圆弧曲线提供了方便。     

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。     

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.     

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.     

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。     

基于Hermite三角片的G1放样曲面构造

放样又称为蒙皮对于计算机辅助设计与计算机图形学造型的复杂曲面具有重要意义。现有商用计算机辅助设计软件均是基于NURBS造型技术构建放样曲面;如果相邻曲线变化过大则会导致最终曲面产生褶皱,并且无法对给定的曲面能量进行优化设计。该文利用自定义的Hermite子曲面片来表示最终放样曲面,最后所得曲面能够保持G1光顺拼接,对比现有基于NURBS的放样技术在优化曲面能量方面具有明显优势。     

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。     

三次B样条反求控制点

反求工程作为复杂工业产品设计与制造的重要技术手段之一,深受CAD/CAM领域的广泛重视,特别是自由曲面重构技术作为复杂曲面产品反求工程中的＂瓶颈＂问题,是今后一个时期的研究热点.反求工程中最为关键的技术就是曲面重构技术.目前主要有两大重构方法：NURBS曲面重构和三角Bezier曲面重构.本文围绕NURBS曲面重构展开研究,提出一种反算三次B样条曲线、曲面控制顶点的简便算法.该算法适用于准均匀和非均匀B样条曲线、曲面的反算.算法采用非节点边界条件,不需要由用户提供,从而使反算过程得以简化.     

三维NURBS图形数字水印的算法

给出了一种NURBS图形数字水印的算法,该算法不直接将水印数据嵌入NURBS的参数中,而是对原始NURBS模型进行修改,通过采样产生二维虚拟图像,然后将水印嵌入到图像中,再对图像进行提取产生新的NURBS水印模型.本算法可以使用现有的二维水印技术把数据嵌入到二维虚拟图像中.实验表明,该算法是强健的,能有效的防止对模型节点和控制顶点的操作而导致水印数据的的丢失.     

双三次B—样条曲面的G^1连续条件

非均匀有理B－样条曲面（NURBS）是曲面构造的常用工具,是目前工业界面曲线表示的数学标准,B－样条曲面尽管是一种特殊NURBS,但在实际应用中是首选形式,本文得到了关于两个双三次B－样条曲面片B1连续的充分必要条件和在公共边界线上控制向一的本征条件,这些条件直接由两个B－样条曲面控制向量表示。     

柱坐标圆柱螺线的NURBS表示

在柱坐标下给出空间圆柱螺线的NURBS逼近，用反求控制顶点法确定逼近螺线控制点的定位。     

试论曲面权因子对NURBS曲面形状的影响

论述了曲面权因子［１］对ＮＵＲＢＳ曲面形状［２］的影响，并揭示出对曲面权因子的正确运用，可以按预期的目的达到期望的ＮＵＲＢＳ曲面形状。     

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。     

S曲线加减速模式下的加工轨迹效率评价

建立了高速加工轨迹中的直线段、圆弧段、NURBS曲线段等基本曲线的几何模型,并在常用的、具有无柔性冲击特点的S曲线加减速控制模式下,以最短时间为优化目标,建立了约束条件下的速度规划方程组,给出了统计加工总时间的软件算法,从而为高速加工轨迹的效率评价提供了客观依据.同时,在完成速度规划之后,给出算法流程,计算每条直线段、圆弧段、NURBS曲线段所需要的加工时间,从而统计加工总时间,作为高速加工轨迹效率评价的技术指标.