带2 个形状参数的多项式可展曲面造型
2021-03-23王海波杨当福佘卫勤刘圣军刘新儒陈月安白燕羽
浙江大学学报(理学版) 2021年2期
关键词:可视化
王海波,杨当福,佘卫勤,刘圣军,刘新儒*,陈月安,白燕羽
(1.中南大学工程建模与科学计算研究所,湖南长沙 410083;2.中国航发南方工业有限公司,湖南 株洲 12000)
0 引 言
随着计算机技术的发展,计算机辅助几何设计在机械、航空、建筑等领域得到了广泛应用,曲线曲面表示方法作为计算机辅助几何设计中的重要方法[1],广受学者关注。在曲线曲面表示方法中,基函数的构造尤为重要。
传统的Bézier 基函数、B 样条基函数虽然具有很多优良性质,但一旦曲线曲面的控制顶点确定,其形状也随之确定,而在实际应用中,往往需要对曲线曲面的形状进行微调。文献[2]将权因子引入有理Bézier 曲线,文献[3-4]在线性无关的三角函数生成空间中,构造了带参数的三角Bézier 基函数,通过调节权因子或参数达到调节曲线形状的目的。与有理基函数、三角Bézier 基函数相比,多项式基函数具有易于求导、计算简便等优点。文献[5-8]构造了一系列带形状参数的扩展Bézier 基函数,增加了曲线曲面的自由度,便于调节形状。此外,求插值于给定数据点的Bézier 曲线或B 样条曲线通常通过求解线性方程组实现,此方法虽然可满足曲线光顺、保凸等要求,但求解线性方程组的工作量较大。文献[9-14]分别基于不同的基函数(包括(有理)多项式插值样条基函数、(有理)三角插值样条基函数)构造了保形插值曲线,并推导了形状参数和局部参数的约束条件。另外,通过调节参数大小,可获得光顺性更好的插值曲线。
可展曲面因其独特的性质在工业设计与制造中应用广泛。……
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