摘 要: 利用參數(shù)曲面局部凸的條件,導(dǎo)出了(準(zhǔn))均勻B-樣條曲面局部凸的充分條件。證明了帶有凸的平行四邊形控制子網(wǎng)格的(準(zhǔn))均勻B-樣條曲面片的凸的。給出了(準(zhǔn))均勻B-樣條曲面保凸拼接的控制頂點(diǎn)算法,并給出了幾個三次B-樣條曲面保凸拼接實(shí)例。
關(guān)鍵詞: B-樣條曲面;平行四邊形控制子網(wǎng)格;凸性;保凸拼接
對于參數(shù)曲線曲面的凸性問題,國內(nèi)外已有很多學(xué)者研究。參數(shù)Bezier曲線的凸性問題,Liu C和劉鼎元等已基本解決[1-2]。參數(shù)曲面的凸性研究一直是人們感興趣的問題,常庚哲等得到了三角域上非參數(shù)Bezier曲面的凸性條件[3],Zhi L等導(dǎo)出了三角域上參數(shù)Bezier曲面的凸性條件[4]。KORAS G D和KAKLIS P D得到了一般矩形域上參數(shù)曲面凸的充要條件[5]。
工業(yè)產(chǎn)品形狀的數(shù)學(xué)描述重在解決曲面的數(shù)學(xué)描述。由于實(shí)際形狀的復(fù)雜性,用單一曲面往往難以實(shí)現(xiàn),很多時候都采用拼接曲面。由于B-樣條曲面本身是組合曲面,構(gòu)造一個k×l次拼接曲面只需增加一排k個或l個控制點(diǎn),且拼接曲面能保持比次數(shù)低一階的導(dǎo)數(shù)連續(xù)。根據(jù)B-樣條曲面的局部性質(zhì),可以完成任意多張曲面片的保凸拼接,將一張小的曲面片擴(kuò)張成較大的曲面。最后用幾個實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了多張三次曲B-樣條面片的保凸拼接,達(dá)到了較為理想的效果。
本文重點(diǎn)討論了B-樣條的凸性和保凸拼接,但只研究均勻與準(zhǔn)均勻B樣條,而對于非均勻B樣條以及非均勻有理B樣條有待進(jìn)一步深入探討。
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