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理学版)  2021第48卷 问题(2):159-166 DOI:10.3785/j.issn.108-9497.20210.02.004
图形计算     
优化端点条件的平面二次均匀B类样条插值曲线
李军成, 刘成志, 赵文才
湖南人文科技学院 数学与金融学院,湖南 娄底 417000
具有优化端点条件的平面二次均匀B样条插值曲线
李俊成、刘承志、赵文才
湖南人文科技大学数学与金融学院,中国湖南省娄底417000
 全文: PDF格式(1755 KB) HTML格式 
摘要: 在利用反求法构造B类样条插值曲线时,往往需要选取端点条件。 因此,可对端点条件进行优化选取,使得构造的B类样条插值曲线满足特定要求。提出了一种利用曲线内能极小选取平面二次均匀B类样条插值曲线端点条件的算法。首先给出了二次均匀B类样条插值曲线分控制顶点与首个控制顶点即端点条件)的递推关系式;然后给出了利用曲线内能极小优化选取首个控制顶点的算法,证明了利用该算法构造的C类1连续二次均匀B类样条插值曲线为保形插值,并通过数值算例证明了算法的有效性;最后,为便于实际应用,基于MATLAB软件平台设计了算法所对应的图形用户界面,用户通过简单的操作即可获得光顺的C类1连续二次均匀B类(点击)
关键词: 内能极小; 二次均匀B类样条; 插值曲线; 保形插值   
摘要:在用逆方法构造B样条插值曲线时,往往需要设置端点条件。可以优化端点条件,使构造的B样条插值曲线能够满足某些特定的要求。提出了一种通过内能最小化来选择平面二次均匀B样条插值曲线端点条件的算法。首先,给出了其他控制点与第一个控制点之间的递推关系(即端点条件)。然后,提出了一种通过最小化曲线内能来选择第一个控制点的算法。证明了二次均匀B样条插值曲线C类1该算法构造的连续性是形状保持的。通过算例验证了该算法的有效性。最后,为了便于实际应用,基于MATLAB平台设计了该算法相应的图形用户界面。用户可以生成形状保持平滑C类1二次均匀B样条插值曲线。
关键词: 内能最小化  二次均匀B样条  形状保持插值  插值曲线
收稿日期:2020-03-19出版日期:2021-03-18
CLC公司:  总发电量  
基金资助:湖南省教育厅资助科研项目(18A415;18C877);湖南省自然科学基金资助项目(2017JJ3124)。
作者简介:李军成(1982年-),ORCID:http://orcid.org/0000-0002-1904-4068男,博士,教授,主要从事计算机辅助几何设计及其应用研究,电子邮件:lijuncheng82@126.co
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李军成, 刘成志, 赵文才. 优化端点条件的平面二次均匀B类样条插值曲线[J] ●●●●。浙江大学学报理学版), 2021, 48(2): 159-166.

李俊成、刘承志、赵文才。具有优化端点条件的平面二次均匀B样条插值曲线。浙江大学学报(科学版),2021,48(2):159-166。

链接本文:

https://www.zjujournals.com/sci/CN/10.3785/j.issn.1008-9497.2021.002.004      https://www.zjujournals.com/sci/CN/Y2021/V48/I2/159

1 FARIN G.CAGD曲线和曲面:实用指南[M]。圣地亚哥:学术出版社,2002年。10.1016/b978-155860737-8/50018-1
2 HOFER M,POTTMANN H.流形中的能量最小化样条〔J〕。ACM图形事务,2004,23(3):284-293。内政部:10.1145/1015706.1015716
3范伟,李春华,陈俊华.一种用于短线段数控加工的实时曲率平滑插补方案和运动规划〔J〕。国际机床与制造杂志,2015,96:27-46。DOI:10.1016/j.ijmachtools.2015.04.009
4 LU L Z,JIANG C K,HU Q Q.基于曲率变化最小化的平面三次G1和五次G2 Hermite插值〔J〕。计算机与图形,2017,70:92-98。DOI:10.1016/j.cag.2017.07.007
5 VASSILEV T I.通过能量最小化和点插入实现B样条的公平插值和近似[J]。计算机辅助设计,1996,28(9):753-760。内政部:10.1016/0010-4485(95)00087-9
6徐刚,朱玉芳,邓丽斯,等.具有最小内能的B样条曲线的高效构造〔J〕。计算机、材料与连续统,2019,58(3):879-892。DOI:10.32604/cmc.2019.03752
7 GOODMAN T,ONG B H,SAMPOLI M L.通过公平、形状保持、G2空间曲线自动插补〔J〕。计算机辅助设计,1998,30(10):813-822。10.1016/S0010-4485(98)00039-6
8 ZHANG C M,ZHANG P F,CHENG F H.用能量最小化法光顺样条曲线和曲面〔J〕。计算机辅助设计,2001,33(13):913-923。DOI:10.1016/S0010-4485(00)00114-7
9 YONG J H,CHENG F.最小应变能的几何Hermite曲线〔J〕。计算机辅助几何设计,2004,21(3):281-301。DOI:10.1016/j.cagd.2003.08.003
10 JAKLI Co G,ƀAGAR E.小应变能平面三次G1插值样条〔J〕。计算与应用数学杂志,2011235(8):2758-2765。DOI:10.1016/j.cam.2010.11.025
11 JAKLI Co G,ƀAGAR E.曲率变化最小化三次Hermite插值〔J〕。应用数学与计算,2011218(7):3918-3924。DOI:10.1016/j.amc.2011.09.039
12 LU L Z.最小应变能平面五次G2 Hermite插值〔J〕。计算与应用数学杂志,2015274:109-117。DOI:10.1016/j.cam.2014.07.015
13 LU L Z.关于曲率变化最小化三次Hermite插值的注记〔J〕。应用数学与计算,2015259:596-599。DOI:10.1016/j.amc.2014.11.113
14徐刚,王国忠,陈伟勇.能量最小化Bézier曲线的几何构造〔J〕。中国科学(信息科学),2011,54(7):1395-1406。2007年10月17日/11432-011-4294-8
15 AHN Y J,HOFFMANN C,ROSEN P.二次Bézier曲线的最小长度和能量几何约束〔J〕。计算与应用数学杂志,2014255:887-897。DOI:10.1016/j.cam.2013.07.005
16 ERISKIN H,YüCESAN A.Bézier曲线与最小Jerk能量〔J〕。数学科学与应用电子笔记,2016,4(2):139-148。DOI:10.36753/mathenot.421467
17 BOCK K,STILLER J.高阶曲面网格生成的能量最小化曲线拟合〔J〕。应用数学,2014,5(21):3318-3327。内政部:10.4236/am.2014.521309
18 BOCK K,STILLER J.用能量最小化法优化三角高阶曲面网格〔J〕。计算机工程,2018,34(4):659-670。内政部:10.1007/s00366-017-0565-3
19朱心雄. 自由曲线曲面造型技术[M)。北京:科学出版社,2000.朱晓霞.自由曲线曲面造型技术〔M〕。北京:科学出版社,2000年。
20 SEYMOUR C,UNSWORTH K.曲率连续有理三次样条交互式保形插值〔J〕。计算与应用数学杂志,1999102(1):87-117。DOI:10.1016/s0377-0427(98)00210-6
21 HAN X L.带四次分子和二次分母的保形分段有理插值〔J〕。《应用数学与计算》,2015251:258-274。内政部:10.1016/j.amc.2014.11.067
22 ZHU Y P,HAN X L.具有局部保形性质的C2有理四次插值样条〔J〕。《应用数学快报》,2015,46:57-63。DOI:10.1016/j.aml.2015.02.005
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[1] 王海波, 杨当福, 佘卫勤, 刘圣军, 刘新儒, 陈月安, 白燕羽.2个形状参数的多项式可展曲面造型[J] ●●●●。浙江大学学报理学版), 2021, 48(2): 131-142.