多边形组的布尔运算

本文讨论了二组多边形的布尔运算.多边形定义为全部内点的开集,对多连形边界的交点也作了相应的定义.在这种定义下作多边形的布尔运算比较简单,从理论和实践均证明运算结果的多边形不会出现不希望有的线段,而且在这种多边形定义下,多边形集对布尔运算也是封闭的.     

有理Bezier曲线的离散和几何性质

本文讨论有理Bezier曲线的离散方法,并证明其具有保凸和变差减小的性质。     

空间曲线的特征识别与高质量非均匀采样

为避免传统均匀采样方法因忽视曲线重要特征而生成不理想的采样结果,获得给定数量且由特征点和辅助点组成的采样点序列,提出基于特征识别的高质量空间曲线非均匀采样方法.首先使用抛物线插值法得到曲线上所有曲率极大值点和挠率极大值点的近似位置,经筛选后产生特征点,以更好地抓住空间曲线的轮廓特征.然后定义基于弧长、曲率和挠率加权组合的特征函数,并以此自适应地选取曲线上的辅助点.与3种主流采样方法比较的实验结果表明,该方法能够获得更高质量的采样结果且具有更好的实用性,从而进一步改善空间曲线的B样条拟合效果.     

控制四点法“形状参数”实现地景仿真

将满足插值和离散性质的“四点法”运用于地景仿真,调整其“形状参数”可产生所期望的地形形状。为了产生丰富的地貌特征,一方面,用几何纹理生成法;另一方面,在定义场景的ＧＬ光照中,通过更新材料、光源和光照模型属性,真实感显示地表细节。实验表明,该方法能简单、快速模拟一些受环境、树木、土壤、气候等影响的地景,为自然景观仿真提供了一种有效手段。     

基于局部图划分的多相活动轮廓图像分割模型

几何活动轮廓模型是图像分割领域的强有力工具。最近,一种基于成对相似性的图划分活动轮廓(GPAC)模型被提出,并有效应用于均质图像分割。但是,该模型的连接权函数仅与图像光谱相关,使得模型在低对比度模糊图像的应用存在较大局限,同时,成对相似性的计算量大,模型的数值实现效率不甚理想。针对这些问题,该文引入测地核函数定义连接权函数,结合多相水平集,提出了基于局部图划分的多相活动轮廓图像分割模型。自然图像的实验结果证明了该模型的有效性。     

面向等几何分析的B样条参数体生成方法

三变量体参数化是进行三维等几何分析求解的首要步骤,论文提出了基于模板的由边界曲面生成B样条参数体的新方法.首先给出了插值边界曲面的Coons体的参数表达式,再由该表达式的离散表示,内部控制顶点可表示为边界控制顶点的线性组合.然后由其离散表示可得到Coons模板,并将Coons模板推广到统一形式,为内部控制顶点的生成提供了更多选择.论文通过热传导问题的实例对由不同的模板所得到的不同体参数化结果及其对等几何分析结果的影响进行了比较分析.     

变次数B-样条曲线

变次数B-样条（MD-样条）曲线是在不同区间有不同次数的特殊B-样条曲线.为了适应CAD造型系统的发展,研究了最大变化次数小于3的MD-样条曲线.这类MD-样条继承了多项式B-样条的变差缩减性、保凸性等大多数性质,并具有退化性、嵌入节点等独特性质.整个MD-样条曲线至少是Cn-1连续的,这里n为整个曲线段的最小次数.研究了MD-样条与B-样条的关系,可以通过嵌入节点将MD-样条转化为B-样条,同时通过MD-样条能够将B-样条的升阶看成是几何割角的过程.变次数B-样条能够在保持理想精度的条件下,有效地减少控制顶点和节点向量的数目,有利于几何设计和CAD系统的数据传输.     

用于图像分割的边界保持局部拟合模型

针对局部二值拟合变分水平集模型(LBF模型)的分割质量很大程度上取决于核带宽的选取,容易造成冗余轮廓、边界模糊等问题,提出一种基于边界保持局部拟合的变分水平集模型.该模型引入图像相依的测地时间定义核函数,结合空间距离和图像梯度,自适应地选取邻域采样点;同时,采用基于多波段的图像梯度,并相应地调整图像点的相异性测度,将模型的应用范围扩展至彩色及多光谱图像.实验结果表明：该模型能选取较大核带宽并有效保留潜在的边界信息,从而避免了核带宽的选取问题,较好地应用于灰度异质图像的精确分割;而且,该模型对彩色及多光谱图像的分割也同样有效.     

矩形域上有理Bezier曲面的广义离散算法及其应用

本文推广了有理Ｂｅｚｉｅｒ曲面的离散算法，得到了沿非等参数离散矩形域上有理Ｂｅｚｉｅｒ曲面的割角算法，并给出了从有理Ｂｅｚｉｅｒ矩形片到有理Ｂｅｚｉｅｒ三角片的割角转换。     

双奇次NUAHT样条

针对T样条无法精确表示双曲超越曲面的问题,构造了一种样条曲面——双奇次代数双曲T样条曲面(NUAH T样条),探讨了其细分算法和调配函数的线性无关性.通过将非均匀代数双曲B样条曲面(NUAH B样条曲面)定义在T网上,给出了双奇次NUAH T样条的定义;基于NUAH B样条的节点插入公式,提出NUAH T样条的一种局部细分算法;并证明了NUAH T样条的调配函数线性无关的充要条件,即由NUAH T样条转化为NUAH B样条曲面的过渡矩阵是满秩矩阵.最后,通过实例验证了曲面构建和细分算法的有效性.