三角域Bezier曲面若干算法研究

从待拟合曲面的曲率变化大小出发 ,有针对性地提出新的三角域 Bezier曲面拟合算法和曲面曲率变化小的曲面拟合方法 ,进一步推导了曲面曲率变化大的曲面拟合方法 ;另外还研究了三角域 Bezier曲面对矩形域 Bezier曲面的逼近算法 ,给出了三角 Bezier曲面片表示矩形 Bezier曲面片的显式公式 ,通过图示形象化描绘了特征顶点递推过程 ,并指出了特征顶点递推公式。该算法在彩色 CRT校正透镜CAD系统中得到成功应用     

矩形域Bézier曲面片GC~2拼接条件

给出了两个矩形域Bezier曲面片拼接达到GC~2光滑的几何构造条件,这一构造条件具有直观的几何解释,便于实际应用。还给出了构造一矩形域Bezier曲面片,使其与另一已知矩形域Bezier曲面片为GC~2光滑拼接的计算机实现的具体编程步骤。     

可展有理Bezier曲面的设计与修正

通过构造与给定有理Bezier曲线形状相似的曲线,构造出可展曲面,从而提出了一种用于可展有理Bezier曲面的设计与修正方法.并进一步根据需要给出约束平面,对于与约束平面相交的曲面片,将被其所在的曲面族中的一个与约束平面相切或插值于约束平面边界的曲面片所取代.该方法不需要重新计算曲面的控制点和权因子,减少了计算量.修正后的曲面片不穿过约束平面,且仍为可展的曲面片.数值实验表明该方法简单、快速、有效.     

三角域Bezier曲面片G1样条曲面造型

将三角域Bezier曲面片与B样条方法结合起来,构造出插值于任意拓扑结构多面体的分片G1连续的样条拼接曲面.     

可展有理Bezier曲面

认为由于三维形体的几何表示处处用到自由曲面造型 ,因此 ,曲面造型是 CAD和计算机图形中最活跃、最关键的学科分支之一 .首先通过给定两条形状相似的有理曲线 ,将其参数相同的对应点用直线段连接 ,构成可展曲面 ,提出了一种可展有理 Bezier曲面的构造算法 .其次将二次、三次有理曲线分别作为可展有理 Bezier曲面的设计曲线和伴随曲线 ,具体讨论了有关可展有理 (2 ,3 ) Bezier曲面的构造及其分类问题 .应用此算法使所设计的曲面更易修改 ,具有更广泛的灵活性和实用性     

基于镶嵌的三次Bezier曲面细分

贝塞尔细分在图形显示、计算、设计等方面有着重要的理论和实际应用价值。本文运用DirectX11的镶嵌实现赡塞尔曲面细分,运用Bernstein多项式矩阵表示逼近Bezier曲面,并通过GPU处理大幅提升曲面细分渲染速度。从外壳着色器和域着色器获得了编程灵活性,又兼顾从一种固定功能硬件分块器中获得巨大的性能提升。     

C~2光滑插值曲面片

本文给出一种构造C~2光滑参数三角曲面片的方法,所生成的三角曲面片插值空间R~3中的三个已知点,并以这些点处的已知法向量为三角曲面片在相应点处切平面的法向量。在本文给出的方法中,需要的所有Bezier点均可通过简单的代数显式公式求出,并且Bezier点的个数被减少,为在微机上产生复杂插值曲面打下了较好的基础。     

非参数二次B—B三角凸曲面片的保凸拼接

根据箱样条的性质研究了二次箱样条曲面的局部凸性,讨论了两个B-B三角凸曲面片的保凸拼接问题,并给出了利用Bezier网来控制B-B三角曲面片保凸拼接的充分条件。     

三角域Bezier曲面片G^1样条曲面造型

将三角域Bezier曲面片与B样条方法结合起来,构造出插值于任意拓扑结构多面体的分片G^1连续的样条拼接曲面．     

抗可逆性攻击和嵌入器攻击的安全水印系统

提出了可以同时抵抗可逆性攻击和嵌入器攻击的安全水印系统.此系统由协议和算法两个部分组成:水印协议由权威机构颁布,规定了合法水印嵌入及检测的框架;水印算法由嵌入者自行选择或设计.该水印系统将处于不同层次的抗可逆性攻击水印协议与抗嵌入器攻击水印算法结合在一起,另外借鉴了迭加一次伪随机序列负载多比特信息的思想,将单比特水印系统扩展为多比特系统.     

连杆平面通过五个位置的运动综合

采用两组四位置设计问题相结合的方法解决五位置的运动综合问题，把自由曲线自动求交的原理应用于圆心（圆点）曲线，改进了连杆平面精确通过五个指定位置时设计铰链四杆机构的方法，避免了直接求解时不易收敛的问题     

求取点到Bézier样条曲面的最短距离

利用Bézier曲面的凸包性和快速离散性,并应用曲面片的细分原理,提出一种计算空间一点到曲面的最短距离的算法,算法的可靠性在实践中得到了检验。     

反求工程中散乱点云数据的自动分割与曲面重构

提出了一种在反求工程中对散乱点云数据进行自动分割与曲面模型重构的方法．建立了散乱点云数据之间的拓扑信息，对点云数据进行三角剖分重构网格曲面模型．基于网格曲面求解点云数据的曲率极值，提取边界点云，进一步拟合成边界曲线．利用边界曲线将整个点云自动分割，每一片点云采用二次曲面或自由曲面进行拟合，对于二次曲面可以根据参数自动确定曲面类型，最终得到完整的CAD模型．用一个鞋跟模型的实例证明了该方法的有效性．     

四次B-B开曲面片的六次升阶算法

本文将文献 [1]中的闭曲面造型算法生成的 G1连续的B B曲面片由四次升阶为六次 ,并计算相应的六次曲面片Beaier控制点 ,从而得到闭曲面S具有明确控制点信息的几何形式 ;并讨论了在放开或删除一个控制点后 ,不再生成该控制点邻域内的所有曲面片 ,从而开放闭多面体的边界 ,将闭曲面造型算法延伸为开曲面造型的算法 ;最后 ,绘制开曲面真实感造型实例的图象 ,证明了曲面S的连续性     

Constructing parametric triangular patches with boundary conditions

The problem of constructing a parametric triangular patch to smoothly connect three surface patches is studied. Usually, these surface patches are defined on different parameter spaces. Therefore, it is necessary to define interpolation conditions, with values from the given surface patches, on the boundary of the triangular patch that can ensure smooth transition between different parameter spaces. In this paper we present a new method to define boundary conditions. Boundary conditions defined by the new method have the same parameter space if the three given surface patches can be converted into the same form through affine transformation. Consequently, any of the classic methods for constructing functional triangular patches can be used directly to construct a parametric triangular patch to connect given surface patches with G^1 continuity. The resulting parametric triangular patch preserves precision of the applied classic method.     

保证C1连续的Bezier曲面拼接方法

为了处理复杂曲面拼接时边界连续性问题，利用Bezier曲面的特性，成功地进行了三维造型，并对一些不规则的曲面给出了处理方法，用该方法既保证曲面的光滑连接，又避免了控制曲面的复杂计算。     

Constructing parametric triangular patches with boundary conditions

The problem of constructing a parametric triangular patch to smoothly connect three surface patches is studied. Usually, these surface patches are de?ned on di?erent parameter spaces. Therefore, it is necessary to de?ne interpolation conditions, with values from the given surface patches, on the boundary of the triangular patch that can ensure smooth transition between di?erent parameter spaces. In this paper we present a new method to de?ne boundary conditions. Boundary conditions de?ned by the new method have the same parameter space if the three given surface patches can be converted into the same form through a?ne transformation. Consequently, any of the classic methods for constructing functional triangular patches can be used directly to construct a parametric triangular patch to connect given surface patches with G1 continuity. The resulting parametric triangular patch preserves precision of the applied classic method.