圆弧的生成算法研究

研究计算机图形学中有关圆弧的两种生成算法,分别给出了递推公式,并比较它们的优缺点.着重介绍使用广泛的Bresenham算法,给出了绘制任意圆弧的算法步骤.     

圆的多步法绘制理论和算法研究

就画圆的多步法绘制问题进行了讨论，其主要思想是预先设法求得每次扫描循环绘制圆弧所需的Pixels数目mk，然后依据mk值逐行进行绘制，此算法消除了绘制中Pixels的选择判断，提高了绘制的实时性。给出一般函数曲线和有关圆的多步法绘制的几个定理及算法，以及求mk的迭代表达式。实验数据表明这些原理和算法是可行的。     

连续生成任意角度圆弧的新算法

栅格圆弧的生成算法在计算机图形学和图像处理中已有大量应用,而能连续生成任意角度圆弧的传统算法容易导致所生成的圆弧出现角点。文章采用8个方向搜索方法可连续生成任意角度圆弧,并规定相邻的2次步进方向角度之差不大于π/4,以避免圆弧出现角点。与传统算法相比,文中算法所生成的圆弧在视觉上更光滑,线条更细,算法效率与精度较高。     

一种使用方便的圆弧连接子程序

本文提出一种工程图样中常用的圆弧连接子程序的新的设计方法,其特点是算法简单、使用方便,有通用性,取消了传统的选择码。可以直接输出图形和有关参数,能绘制各种常见的圆弧连接图形。在交互式绘图系统中使用,能使操作大大简化。     

一种小线段平滑过渡轨迹控制算法的实现

将曲线分解为一系列小线段后对其进行加工,为了实现小线段之间的平滑过渡,提出了一种圆弧过渡算法:首先建立圆弧过渡的数学模型,根据加工精度和小线段长度确定过渡圆弧的参数,并根据2条线段的矢量关系确定圆弧的旋转方向,最后以加工平台的机械特性来限制过渡圆弧的进给速度.采用固高运动控制卡对算法进行测试的结果表明,该算法能够在保证加工精度和满足加工平台机械特性的情况下,较大程度地提高工件小线段的加工效率.     

基于图像的激光切割曲线插补算法

针对当前普遍使用的曲线插补算法存在计算复杂、插补段数多等缺点，满足不了对切割速度和精度要求的问题，提出了一种基于图像的圆弧插补算法。该算法一方面通过图像膨胀算法绘制误差区域，采用沿插补曲线逐点提取颜色与判断的方法计算插补精度，取代了以往繁琐的误差计算过程，减少计算量约50％；另一方面，采用边计算精度边延长插补曲线的圆弧生长法，使每段插补圆弧尽可能地长，从而减少了对切割质量和切割速度都非常不利的段间跨越点，在提高切割质量的同时更提高了切割速度。最后。通过一个与以往算法的比较实例，对此算法进行了验证。     

一种小线段平滑过渡轨迹控制算法的实现

将曲线分解为一系列小线段后对其进行加工，为了实现小线段之间的平滑过渡，本文提出了一种圆弧过渡算法。首先建立圆弧过渡的数学模型，根据加工精度和小线段长度确定过渡圆弧的参数，并根据两条线段的矢量关系确定圆弧的旋转方向，最后以加工平台的机械特性来限制过渡圆弧的进给速度。采用固高运动控制卡对算法进行测试的结果表明该算法能够在保证加工精度和满足加工平台机械特性的情况下，较大程度的提高小线段的加工效率。     

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。     

自由曲面多轴加工中行距的高精度计算

在自由曲面加工中,行距的计算精度直接影响着曲面的加工精度和加工效率.现有的行距计算方法,要么过于简略而导致计算精度不高;要么只追求计算精度而忽略计算效率.文中提出以圆弧或双圆弧样条来逼近曲面的法截线,再以此为基础进行行距计算.该算法在保证行距计算精度的前提下,尽可能地提高了算法的计算效率.此外,该算法每一次的行距计算时间相对稳定,因此适用于定周期插补计算.实例分析结果表明即使在曲面几何性质变化较大的情况下,该算法能够保证行距的计算精度及计算效率.     

应用Casteljau算法绘制Bezier曲面

Casteljau算法是一种运用递归方法求得Bezier曲线上点的算法。针对任意次Bezier曲面的绘制需求,提出一种应用Casteljau算法绘制Bezier曲面的方法,避免了矩阵运算绘制高次Bezier曲面效率低的局限性。实验表明这种方法可行,且效率高。     

CNC系统中任意三维椭圆弧的高速插补新方法

本文根据两步递归插补的思想,导出了任意三维椭圆弧高速插补的公式和算法.它是空间圆弧高速插补方法在三维椭圆弧的情况下进一步推广应用.本文最后还对插补算法进行了稳定性分析和误差分析.     

五轴数控机床空间圆弧插补

介绍了空间圆弧进给指令格式 ,在深入分析插补预处理的基础上 ,给出了插补控制算法 .使用具有空间圆弧插补能力的数控系统进行空间圆弧加工时 ,不仅简化了输入的数据量 ,同时能够使刀具从一点平稳地运动到另一点 .根据该算法编制的数控系统软件已成功应用于五轴数控机床 ,实践表明该算法具有可行性和可靠性     

Research on the Arc Interpolation for the Nonstandard Section Curve of the Piston

IntroductionPistonisanimportantpartoftheautomobilemotor .Nowitscommonlyused profileisthemiddle convexandvaryingellipseprofile[1] .Thiscomplexprofileleadstodif ficultiesinmachining ,soithasbeenaresearchproblemforscholarsallovertheworld .Heretheinterpolationofthetransversesectioncurveisdiscussed .Whenweaccuratelyfinishcurvecontours,itisnecessarytogenerateatoolpathbysomeinterpolationmethod .Atpresent,thefunctionofthelinearorthecirculararcinterpolationinNCmachineisgenerallyusedforthispurpose[2 ]…     

基于数控铣床的半径补偿算法

为解决刀具半径影响加工精度的问题, 对刀具和半径补偿进行研究,基于数控铣床, 提出一种通过判断相邻曲线转接方式实现半径补偿的算法, 给出半径补偿算法的实现步骤, 并编程实现。实验结果表明, 该算法适用于直线和直线、 直线和圆弧、 圆弧和直线以及圆弧和圆弧相邻的所有半径补偿类型, 且具有误差小, 求解高效等优点。     

显微图像自动分析中的细胞定位识别

给出一种利用计算机技术自动识别显微细胞准确位置及检测细胞个数的方法. 对显微细胞图像进行增强处理后, 利用圆弧算法准确定位细胞的位置, 再根据红白细胞的自身特点从图片中有效地分离出红白细胞, 对其进行识别和定量分析. 实验结果表明, 该算法能有效地识别细胞的位置并加以区分, 减少了人为因素的误诊, 并提高了诊断效率和精度.     

基于最小偏差法的过象限圆弧插补统一算法

在对最小偏差法及圆弧插补的进给方向识别过象限处理方法等关键问题进行研究的基础上，给出了处理过象限圆弧插补的基于最小偏差法的统一算法，解决了开放式数控系统软件开发过程中，包括整圆插补在内的跨象限圆弧段处理方面的难题。该算法适用于目前流行的开放式数控系统和各种CNC系统。     

大型双圆弧齿轮传动的优化设计

为提高鞍钢第一初轧厂24″连轧机5000kW主减速器的承载能力、延长使用寿命,本文提出以先进的双圆弧齿轮代替单圆弧齿轮,并通过电子计算机对该双圆弧齿轮传动进行了优化设计。为鞍钢重大机械装备提供了切实可用的优化设计方案。     

Knapsacks约束的弧相容改进算法

通过修改背包约束弧相容算法的数据结构,将点阵图改为有向图,解决了原背包约束弧相容算法中存在冗余计算和无效操作的问题,加快了算法对问题的求解效率.对比实验结果表明:在面对同一类问题时,因为数据结构更复杂,改进算法的初始化时间虽增加,但求解时间提高了20%~50%;在面对求解难度较高的问题时,改进算法能更好地缩减求解问题的时间.     

基于圆弧样条构造NURBS曲线的等距线

利用双圆弧构造 Ｇ１ 圆弧样条逼近原始 Ｎ Ｕ Ｒ Ｂ Ｓ曲线,然后对每段圆弧的法矢进行调整,生成一条光滑的 Ｎ Ｕ Ｒ Ｂ Ｓ曲线,并将其称为等距方向曲线。按等距方向曲线对圆弧样条进行等距操作即可得到原始曲线的逼近的等距线。该方法有以下几个优点：①逼近精度容易控制;②所得等距线具有 Ｎ Ｕ Ｒ Ｂ Ｓ表示,且为一 Ｇ１ 圆弧样条,光滑性可达到工程要求;③算法稳定可靠,适合于任一平面或空间 Ｎ Ｕ Ｒ Ｂ Ｓ曲线,鲁棒性好。     

规划识别中的时态推理

提出了一个用于规划识别的多层次时态推理算法。该算法可将以往的时态推理从单个规划的分解推广到多层次规划系统，使之更具普遍性；可将观察中的时态关系作为约束信息在层次结构中传播，减少候选规划的数目，提高规划识别的效率和准确性。