多片双三次Bézier曲面片的C2连续拼接探讨

文推导了两片双三次Bezier曲面片G2连续拼接的控制顶点之间的12个 约束条件.在进行多片双三次Bezier曲面片的C2连续拼接时,约束条件之间并不一定相 互独立.本文就一般场合下条件的相关性进行了探讨.     

双三次Bézier曲面片的光滑拼接

本文根据曲面的总曲率和平均曲率推导出双三次Bézier曲面片拼接的C2连续条件.     

三角Bézier曲面和四边Bézier曲面之间的相互转化

Bézier曲面有两种不同的形式：三角Bézier曲面和四边Bézier曲面,它们有着不同的基底和不同的几何拓扑结构,但是它们也有很多共同的性质,因此三角Bézier曲面和四边Bézier曲面之间的相互转化就成为CAGD里一个重要研究课题．在本文中,我们用函数复合的方法实现两者之间的相互转化．被复合的两个函数,一个用Polar形式表示,另一个用常见的Bernstein基形式表示．     

两条Bézier样条的光滑连接

研究了用一条样条曲线把两条不相连接的样条曲线光滑连接起来的问题,给出了连接两条一元n次参数样条曲线为一条新的一元n次参数样条曲线的条件,适用于参数样条曲线添加控制顶点的情形,进一步得到了两条一次、二次、三次Bézier样条曲线在几何连续性下实现自然光滑连接的条件.     

CE-Bézier曲线与二次均匀B样条曲线的拼接

将B样条曲线转换为Bézier曲线,基于Bézier曲线间的光滑拼接的理论,研究了带多形状参数的Bézier曲线(CE-Bézier曲线)与均匀B样条曲线的拼接问题,得出均匀B样条曲线与CE-Bézier曲线的G0,G1,G2光滑拼接条件.在达到拼接条件的前提下,通过改变CE-Bézier曲线的形状参数的数值大小,可以灵活调整拼接曲线的形状.     

区间Bézier曲线和曲面的升阶

把Bézier曲线、曲面的升阶公式推广到区间Bézier曲线、曲面,证明了在不断升阶的过程中,区间控制顶点的并集收敛到原区间Bézier曲线、曲面.这里的升阶公式可用于将低次的区间Bézier曲线、曲面转换成高次形式,并且升阶可以增加控制顶点的数目,便于更加灵活地对这些区间曲线、曲面作形状控制.由升阶公式和升阶的收敛性可得到一种简洁有效的区间Bézier曲线、曲面的几何作图方法.     

矩形域与三角域Bézier曲面间的PPGn变换

Geometric continuity is a very important issue in CAGD and has gained more attention. In this paper we present the new concept of polynomial preserving Gn continuity (PPGn) between rectangular and triangular Bézier surfaces. Necessary and sufficient conditions of PPGn are established explicitly. A simple and useful sufficient condition is also presented. The results can be used more effectively in connecting surfaces and composing rectangular and triangular patches.     

关于二次代数曲面三次光滑拼接判断及计算方法

本文考虑Ｒ［ｘ，ｙ，ｚ］中代数曲面光滑拼接问题．并在Ｊ．Ｗａｒｒｅｎ等人研究的基础上，把两个二次多项式ｇ１，ｇ２所确定的曲面三次光滑拼接的条件降低到只需：存在非零常数γ，使得秩（ｇ１－γｇ２）＜４．而ｇ１－γｇ２作为ｚ，ｙ，ｚ．１的二次型，当秩（ｇ１－ｇ２）＝１时无需这个条件．并给出了构造性证明．对寻找二次控制曲面（ｒｕｌｅｄｓｕｒｆａｃｅ）．和不同要求下的三次光滑拼接多项式的寻找和构造给出了具体构造和寻找的计算方法和计算公式．     

双三次Bezier曲面片的光滑拼接

本文根据曲面的总曲率和平均曲率推导出双三次Bezier曲面片拼接的C^2连续条件。     

三次Bézier曲线的快速生成算法

本文给出了一种三次Ｂéｚｉｅｒ曲线的生成算法，在曲线的逐点生成过程中，只用到加减法，故效率极高．而且，此方法可推广到一般多项式或有理参数曲线     

一类有理Bézier曲线及其求积求导的多项式逼近

用多项式曲线来逼近有理曲线在计算机辅助几何设计(CAGD)系统中可简化求积求导等繁琐的计算.然而,按现有的方法能检验一条已知的有理曲线是否具有收敛的多项式逼近曲线却不易选择适当的权因子来产生能用多项式曲线来加以逼近的有理曲线,即不易做到事先设计;同时,要减少求积、求导的逼近误差只能依靠提高多项式曲线的次数.文中给出一类有理Bézier曲线及其多项式逼近算法较好地克服了这两种缺陷,具有推广应用的价值.     

由控制多边形内部两点确定的三次有理Bézier曲线

１．引言主要应用于自由曲线设计的有理Ｂｅｚｉｅｒ曲线在ＣＡＧＤ中起了重要作用．有理Ｂｅｚｉｅｒ曲线的几何形状不仅受其控制多边形而且受其权因子的控制,有关这方面的研究正受到越来越多的关注,例如［１－７］．当控制多边形给定时,权因子为有理Ｂｅｚｉｅｒ曲线的形状控制提供了自由度．权因子的性质及其与有理Ｂｅｚｉｅｒ曲线形状的关系较为复杂,目前尚未得到全面研究·文［４,５］给出了当修改有理Ｂｅｚｉｅｒ曲线上的一点时,权因子的计算公式,但该公式不能用于同时修改曲线上两点的情况,从而限制了修改曲线的灵活性．文…     

两种Bézier曲面形式的转换及几何连续拼接

本文讨论两种Bézier曲面形式的转换关系和转换条件,并给出矩阵域Bézier曲面片和三角域Bézier曲面片拼接的几何连续条件。     

三角域上带两个形状参数的Bézier曲面的扩展

给出了三角域上带双参数λ1,λ2的类三次Bernstein基函数,它是三角域上三次Bernstein基函数的扩展.分析了该组基的性质并定义了三角域上带有两个形状参数λ1,λ2的类三次Bernstein-Bézier(B-B)参数曲面.该基函数及参数曲面分别具有与三次Bernstein基函数及三次B-B参数曲面类似的性质.当λ1,λ2取特殊的值时,可分别得到三次Bernstein基函数及三次B-B参数曲面以及参考文献中所定义的类三次Bernstein基函数及类三次B-B参数曲面.由实例可知,通过改变形状参数的取值,可以调整曲面的形状.     

一类双k次B样条曲面的G1连续性条件

本文针对两个k×k次B样条曲面的节点向量为端点插值、内部是单节点的情形 ,给出它们之间的G1光滑拼接条件 ,同时得到它们的公共边界曲线的控制顶点所要满足的本征方程 .其中本征方程是B样条曲面片所独有的现象 .     

一种负高斯曲率的双三次Bézier曲面

负高斯曲率的曲面在建筑业、造船业及航空工业中都有广泛的应用。该文提出一种负高斯曲率双三次Ｂｅｚｉｅｒ曲面的构造方法,简单直观,几何意义明显。     

带一个形状参数的有理三次三角Bézier曲线

构造了带一个形状参数的有理三次三角Bézier曲线,它不但具有传统三次有理Bézier曲线的几何性质,而且比传统有理Bézier曲线具有更灵活的形状调整能力.讨论了两段有理三次三角Bézier曲线的G~1和C~2拼接条件,并给出了这类曲线的应用.     

函数分段有理二次Bézier插值与逼近

依据几何特征对函数进行合理分段,定义了函数的分段三角形凸包,给出了控制多边形的确定方案,详细地讨论了函数的分段有理二次Bézier插值算法.定义了一种便于计算的新型误差,在此误差意义之下,插值算法的精度高于已有的逼近算法.数值实验结果表明了算法的可行性和有效性.     

三次T-Bézier螺线的构造

根据道路轨道路径设计中回旋线的特性,构造了一条起始点曲率为零且曲率单调递增变化的三次T-Bézier螺线.由于该螺线是含有参数的三角多项式参数曲线,所以用其代替诸如回旋线等传统螺线作为道路轨道路径设计中的过度曲线拥有易于计算和便于形状调整的优势.最后,分别利用一对该螺线在两圆弧间构造了满足G^2连续的S型和C型过渡曲线,并给出了详细算法.