逆向工程中点云处理及拟合新方法的研究 被引量：17

1

作者 刘丹 钱应平 +1 位作者 易国锋 周细枝 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第3期55-57,共3页

基于逆向工程软件imageware的设计基本思路,以某轧辊的点云数据作为研究对象,对点云处理及拟合方法进行对比分析。结果表明:基于点云曲率拟合基准平面能够显著减小拟合误差,提高拟合精度;B样条曲线拟合不仅拟合精度较高,而且曲线光顺性... 基于逆向工程软件imageware的设计基本思路,以某轧辊的点云数据作为研究对象,对点云处理及拟合方法进行对比分析。结果表明:基于点云曲率拟合基准平面能够显著减小拟合误差,提高拟合精度;B样条曲线拟合不仅拟合精度较高,而且曲线光顺性较好;基于B样条的分段拟合方法能够解决B样条曲线不能精确反映二次曲线的问题,提高拟合精度;随着截面数量的增加,曲面-点云偏差减小,当截面数量增加到一定程度时,曲面-点云偏差缓慢增加,最后趋于稳定。 展开更多

关键词 逆向工程 点云处理 b样条曲线 曲面-点云偏差

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C-B样条曲线及曲面的光滑拼接与应用 被引量：13

2

作者 李鹏 李原 +1 位作者 刘平 张开富 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期890-895,共6页

论文在对C-B样条基函数及端点性质分析的基础上,提出了C-B样条曲线间拼接的充要条件;同时给出C-B样条曲面的几何模型,分析了两片C-B样条曲面片拼接的几何条件,并通过合理选取控制参数,简化了拼接条件,给出了相关算法及实例。最后,利用C-... 论文在对C-B样条基函数及端点性质分析的基础上,提出了C-B样条曲线间拼接的充要条件;同时给出C-B样条曲面的几何模型,分析了两片C-B样条曲面片拼接的几何条件,并通过合理选取控制参数,简化了拼接条件,给出了相关算法及实例。最后,利用C-B样条分割和拼接技术构造工程曲面,所得结论可应用于CAD/CAM建模系统中。 展开更多

关键词 C—b样条曲线 C—b样条曲面 拼接条件

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NURBS曲线和曲面的递推矩阵及其应用 被引量：11

3

作者 秦开怀 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第12期941-947,共7页

本文运用Ｔｏｅｐｌｉｔｚ矩阵，导出了任意阶非均匀Ｂ样条的递推矩阵公式；提出了一个计算非均匀Ｂ样条基矩阵的新方法．该递推矩阵公式既可以用于ＮＵＲＢＳ曲线和曲面的分析计算，也可以用于Ｂｅｚｉｅｒ、均匀和非均匀Ｂ样条曲线及... 本文运用Ｔｏｅｐｌｉｔｚ矩阵，导出了任意阶非均匀Ｂ样条的递推矩阵公式；提出了一个计算非均匀Ｂ样条基矩阵的新方法．该递推矩阵公式既可以用于ＮＵＲＢＳ曲线和曲面的分析计算，也可以用于Ｂｅｚｉｅｒ、均匀和非均匀Ｂ样条曲线及曲面的分析计算．Ｂｅｚｉｅｒ曲线和均匀Ｂ样条曲线的矩阵公式都可以作为本文方法的特例．当用于Ｂ样条或ＮＵＲＢＳ曲线曲面的数值计算时，本文方法的时间复杂性优于ｄｅＢｏｏｒ－Ｃｏｘ递推公式． 展开更多

关键词 NURbS曲线 曲面 递推矩阵 CAD

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三次B样条插值曲面及其实现 被引量：6

4

作者 那日萨 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 1995年第3期23-28,共6页

目前在ＣＡＤ／ＣＡＭ的自由曲面构造方法中，较流行的有Ｂ样条曲面、Ｂｅｚｉｅｒ曲面、Ｂａｌｌ曲面等方法。但由这几种方法生成的都是拟合曲面，而非插值曲面，常常不能满足一些工程实际中严格插值的要求。本文构造了一种自由插值曲... 目前在ＣＡＤ／ＣＡＭ的自由曲面构造方法中，较流行的有Ｂ样条曲面、Ｂｅｚｉｅｒ曲面、Ｂａｌｌ曲面等方法。但由这几种方法生成的都是拟合曲面，而非插值曲面，常常不能满足一些工程实际中严格插值的要求。本文构造了一种自由插值曲面生成方法──Ｂ样条母线法。所生成曲面达到Ｃ２级光滑。适用机械、模具、汽车、造船等制造加工行业的复杂曲面设计。 展开更多

关键词 b样条曲面 样条插值 自由曲面 CAD CAM

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一个二次连续的平面网格细分算法及其应用 被引量：4

5

作者 王进 彭群生 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第9期899-904,共6页

给出一种满足二阶连续的平面网格细分算法 ,该算法利用三次 B- Spline曲线的分割作图思想 ,计算简单 ,效果好 ,已被成功地应用于多个系统中 .尤其在服装试衣效果 CAD中有着特殊的意义 ,解决了衣片的网格划分 .纹理映射结果能逼真地反映... 给出一种满足二阶连续的平面网格细分算法 ,该算法利用三次 B- Spline曲线的分割作图思想 ,计算简单 ,效果好 ,已被成功地应用于多个系统中 .尤其在服装试衣效果 CAD中有着特殊的意义 ,解决了衣片的网格划分 .纹理映射结果能逼真地反映衣服的褶皱、明暗、垂感 ;最难描述的裙装、弯曲的袖及裤得到了有效的解决 .该算法将大大改进服装试衣效果 CAD技术 ,在相关领域也有着广泛的应用前景和很强的商业价值 . 展开更多

关键词 服装 CAD 网格划分 平面网格细分算法

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三次均匀B样条插值曲线和曲面的矩阵形式 被引量：6

6

作者 符祥 郭宝龙 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期992-995,共4页

根据三次B样条曲线(CB)的矩阵形式灵活的特点、CB曲线的端点性质和插值曲线在连接点应满足的连续性条件,推导出CB插值(CBI)曲线的矩阵形式,并进一步推广,得到了双CBI曲面的矩阵形式。生成了平面和空间插值曲线、闭合插值曲线和插值面片... 根据三次B样条曲线(CB)的矩阵形式灵活的特点、CB曲线的端点性质和插值曲线在连接点应满足的连续性条件,推导出CB插值(CBI)曲线的矩阵形式,并进一步推广,得到了双CBI曲面的矩阵形式。生成了平面和空间插值曲线、闭合插值曲线和插值面片。与传统方法进行了比较,结果表明,本文方法有较大的优越性和较好的实用价值。 展开更多

关键词 b样条曲线 插值曲线 插值曲面 矩阵形式

原文传递

集逼近插值于一体的分段三次多项式曲线曲面 被引量：7

7

作者 严兰兰 韩旭里 应正卫 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第8期2529-2532,2537,共5页

为了用一种模型实现逼近与插值的统一,在多项式函数空间上构造了含两组参数的混合函数,并由之定义了基于四点分段的多项式曲线和相应的张量积曲面。当参数取特殊值时,新曲线曲面成为三次均匀B样条曲线曲面。除了继承B样条方法的局部性... 为了用一种模型实现逼近与插值的统一,在多项式函数空间上构造了含两组参数的混合函数,并由之定义了基于四点分段的多项式曲线和相应的张量积曲面。当参数取特殊值时,新曲线曲面成为三次均匀B样条曲线曲面。除了继承B样条方法的局部性、自动光滑性等优点之外,新曲线曲面还具有局部形状可调性。限制混合函数中参数的取值范围,可以使新曲线曲面位于控制顶点的凸包内;让混合函数中的一组参数取特定值,可以使新曲线曲面自动插值除边界点以外的控制顶点,且插值曲线曲面的形状依然局部可调,并给出了一些曲线曲面图例。 展开更多

关键词 b样条曲线曲面 逼近与插值 分段组合 形状参数 连续性

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航空发动机叶片叶身型面测具设计及精度分析 被引量：7

8

作者 李妙玲 朱春熙 尤惠媛 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2011年第1期113-116,共4页

以航空发动机某一级叶片型面的测量为例,基于样板法设计了一种空间型面测具,对设计过程和主要部件进行了论述。该测具将叶片的空间型面转换在二维平面进行测量,使用和调整方便,设计精度满足检测要求。样板的理论型线用三次B样条函数构造... 以航空发动机某一级叶片型面的测量为例,基于样板法设计了一种空间型面测具,对设计过程和主要部件进行了论述。该测具将叶片的空间型面转换在二维平面进行测量,使用和调整方便,设计精度满足检测要求。样板的理论型线用三次B样条函数构造,推导了曲线拟合控制点的求解方程组。 展开更多

关键词 叶片型面 测具 样板 b样条曲线 空间曲面

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烟草花几何建模研究 被引量：6

9

作者 王芸芸 温维亮 +3 位作者 郭新宇 赵国辉 陆声链 肖伯祥 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期163-167,173,共6页

为实现花冠联合植物的花朵几何建模,以烟草花为例,提出了一种基于球B样条曲线和参数曲面的花朵造型方法。通过对烟草花形态结构的观测分析,分别对雌蕊、雄蕊、花柄、花冠和花萼的几何形状进行了数学描述,提取了模型控制参数;结合颜色渲... 为实现花冠联合植物的花朵几何建模,以烟草花为例,提出了一种基于球B样条曲线和参数曲面的花朵造型方法。通过对烟草花形态结构的观测分析,分别对雌蕊、雄蕊、花柄、花冠和花萼的几何形状进行了数学描述,提取了模型控制参数;结合颜色渲染色和整个花的拓扑信息,实现了烟草花整个模型的建立。实验结果表明,该方法可以有效地对烟草花进行模拟,可控性强,建立的模型有较高真实感,为其他花冠或花萼联合的植物几何建模提供了方法。 展开更多

关键词 烟草花 几何建模 球b样条 参数曲面

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基于二维工程图的三维CAD模型自动构建方法 被引量：5

10

作者 孙金 孙长乐 关广丰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第S11期42-46,共5页

在产品的设计和使用中,对产品做性能分析和后期使用维护时,需要产品的三维CAD模型。在设计过程中,设计人员通常使用AutoCAD设计二维工程图,如何在短时间内将二维工程图转换为三维模型是缩短产品研制周期和快速维护产品的关键。文中基于... 在产品的设计和使用中,对产品做性能分析和后期使用维护时,需要产品的三维CAD模型。在设计过程中,设计人员通常使用AutoCAD设计二维工程图,如何在短时间内将二维工程图转换为三维模型是缩短产品研制周期和快速维护产品的关键。文中基于B样条曲线和B样条曲面理论知识,利用曲面拟合技术,介绍了基于二维工程图自动构建三维CAD模型的过程,并提出了一种数据点筛选优化算法,其减少了使用的数据点数量,提高了模型构建效率。该方法解决了在人工将二维工程图转换为三维CAD模型过程中耗时耗力及其它容易出错的问题,缩短了产品研制的周期。通过对船舶模型的构建处理,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 二维工程图 三维CAD模型 b样条曲线 b样条曲面 曲面拟合技术

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滑行艇参数化建模方法 被引量：5

11

作者 王建东 庄佳园 +1 位作者 罗靖 苏玉民 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期83-88,共6页

为实现滑行艇水动力优化设计过程中艇型的自动生成,提出一种曲线曲面自动生成的滑行艇参数化建模方法.以艇型关键特征点和型线角为设计基础,基于均匀B样条曲线和型线约束条件实现滑行艇龙骨线、弦线和舭缘线等关键型线的二维投影定义,... 为实现滑行艇水动力优化设计过程中艇型的自动生成,提出一种曲线曲面自动生成的滑行艇参数化建模方法.以艇型关键特征点和型线角为设计基础,基于均匀B样条曲线和型线约束条件实现滑行艇龙骨线、弦线和舭缘线等关键型线的二维投影定义,采用等数弧长均分方式得到广义型值点,并结合贝塞尔曲线插值得到滑行艇三维曲线,对相邻三维曲线间进行B样条曲线插值和坐标变换得到广义站面.最后通过曲面放样法得到均匀B样条曲面片并对各站段进行插值,获得完整的放样曲面.利用该方法对带有防溅条的尖舭型、细长型和休闲型滑行艇进行编程绘制,均得到完整光顺的滑行艇曲面,证明了该设计方法的可行性. 展开更多

关键词 参数化建模 滑行艇 b样条曲线 广义站面 插值 放样曲面

原文传递

B样条曲面拼接算法的设计与实现 被引量：4

12

作者 吴丽娟 李博 +1 位作者 ABEYSINGHE ARACHCHIGE Sasikala Sewwandi 张心慈 《沈阳师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第6期549-553,共5页

B样条曲面拼接技术是计算机图形学研究的重要内容之一,曲面拼接技术也是国内外研究的热点之一。本文首先阐述B样条曲线、曲面的构造原理,设计实现了3次均匀B样条曲面和3次准均匀B样条曲面,构造了3片待拼接B样条曲面;其次通过待拼接曲面... B样条曲面拼接技术是计算机图形学研究的重要内容之一,曲面拼接技术也是国内外研究的热点之一。本文首先阐述B样条曲线、曲面的构造原理,设计实现了3次均匀B样条曲面和3次准均匀B样条曲面,构造了3片待拼接B样条曲面;其次通过待拼接曲面上边界曲线的型值点反算求出跨界曲线的控制点,生成跨界曲线,求出跨界曲线的跨界导矢;然后根据已知的映射和约束条件设计实现了基于N-1条边的拼接曲面,构建的拼接曲面插值于N-1条给定跨界曲线及其跨界导矢,曲面整体连续。运用此方法可以精确的表示规则曲面和自由曲面,实现了拼接曲面处处c 1连续;曲面形状便于修改和控制;算法运用C++语言和OpenGL函数,在Visual Studio 2010平台上进行调试、改进,验证了上述算法的可行性、有效性;给出了算法的运行结果。最后全文的工作、理论和实践意义进行了总结[1-5]。 展开更多

关键词 b样条曲线 b样条曲面 曲面拼接

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基于差分进化算法的B样条曲线曲面拟合 被引量：3

13

作者 何兵朋 冯仁忠 余胜蛟 《图学学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期178-183,共6页

应用B样条曲线曲面拟合内在形状带有间断或者尖点的数据时,最小二乘法得到的拟合结果往往在间断和尖点处误差较大,原因在于最小二乘法将拟合函数B样条的节点固定。本文在利用3次B样条曲线和曲面拟合数据时,应用差分进化算法设计出一种... 应用B样条曲线曲面拟合内在形状带有间断或者尖点的数据时,最小二乘法得到的拟合结果往往在间断和尖点处误差较大,原因在于最小二乘法将拟合函数B样条的节点固定。本文在利用3次B样条曲线和曲面拟合数据时,应用差分进化算法设计出一种能够自适应地设置B样条节点的方法,同时对节点的数量和位置进行优化,使得B样条拟合曲线曲面在间断和尖点处产生拟多重节点,实现高精度地拟合采样于带有间断或尖点的曲线和曲面数据。 展开更多

关键词 数据拟合 b样条曲线曲面 最小二乘法 差分进化算法 自适应 拟多重节点

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插值平面曲线的可展B样条曲面及凸性分析 被引量：2

14

作者 方逵 唐妥 谭建荣 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第29期47-50,共4页

用两条位于两任意平面上的均匀B样条曲线作边界曲线,形成一个直纹面,得到了该直纹面为可展曲面的充要条件,解决了(n,n)次可展B样条曲面的设计问题,构造了(2,2)次B样条可展曲面。通过对以上可展B样条曲面进行凸性分析,得到了(n,n)次可展... 用两条位于两任意平面上的均匀B样条曲线作边界曲线,形成一个直纹面,得到了该直纹面为可展曲面的充要条件,解决了(n,n)次可展B样条曲面的设计问题,构造了(2,2)次B样条可展曲面。通过对以上可展B样条曲面进行凸性分析,得到了(n,n)次可展B样条曲面为凸曲面的充要条件。 展开更多

关键词 计算机辅助几何设计(CAGD) 可展曲面 b-样条曲线曲面 凸曲面 特征多边形

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二次B样条曲线曲面的扩展 被引量：2

15

作者 严兰兰 韩旭里 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2014年第6期1132-1136,共5页

构造了一组由三个含参数m的函数构成的函数组,该函数组线性无关,称之为mB基。mB基具有非负性、规范性、对称性等良好的性质,而且具有非常特殊的端点性质。基于mB基定义了一种新的样条曲线,称之为mB曲线。mB曲线段可以转化为Bézier... 构造了一组由三个含参数m的函数构成的函数组,该函数组线性无关,称之为mB基。mB基具有非负性、规范性、对称性等良好的性质,而且具有非常特殊的端点性质。基于mB基定义了一种新的样条曲线,称之为mB曲线。mB曲线段可以转化为Bézier曲线的形式,借助Bézier曲线的de Casteljau算法,给出了mB曲线段的递推求值算法。mB曲线具有与二次均匀B样条曲线相同的端点行为,即插值于控制多边形首末边的中点,与控制多边形的首末边相切。另外,mB曲线的形状和连续性均可以通过参数m进行自由调节,而且调节方式既可以是整体的,又可以是局部的。利用张量积方法,将mB曲线推广到了曲面,称之为mB曲面。mB曲面具有与mB曲线类似的性质。 展开更多

关键词 b样条曲线 b样条曲面 形状参数 连续性

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无人机三维航迹规划改进方法 被引量：2

16

作者 冯朝晖 韩留生 李芹 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第3期50-54,共5页

在地形起伏的复杂环境下进行遥感观测任务需要进行三维航迹规划以适应多变的自然环境,而且在规划航迹时需要考虑减少飞行时间和能量消耗以提高作业效率。本文提出了一种曲面趋平化算法(CSFA),首先采用准均匀B样条曲面拟合算法对CSFA算... 在地形起伏的复杂环境下进行遥感观测任务需要进行三维航迹规划以适应多变的自然环境,而且在规划航迹时需要考虑减少飞行时间和能量消耗以提高作业效率。本文提出了一种曲面趋平化算法(CSFA),首先采用准均匀B样条曲面拟合算法对CSFA算法处理后的目标区域DEM进行插值,构建区域的自然环境地形模型;然后为了减少时间和能量的消耗,采用点边式宽度算法计算最优飞行方向,获得最少转弯次数;最后通过摄影测量中的重叠度约束和区域环境地形模型计算三维航带和曝光点。试验通过在不同的航高下建立约束进行三维航迹规划模拟仿真,试验结果表明,本文提出的方法能够缩短航带长度,降低作业能耗,有效地提高了观测任务效率。 展开更多

关键词 地形起伏 三维航迹规划 b样条曲面拟合 曲面趋平化 缩短航带

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21〃彩色显像管水平偏转线圈绕线模计算机辅助几何造型（CAGM） 被引量：2

17

作者 刘昌祺 李树明 魏正英 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 1994年第S1期1-6,共6页

在偏转线圈绕线模ＣＡＤ之后，本文对几何造型的几种方式进行了分析。建立了绕线模各曲线曲面的数学模型，通过微机和绘图软件ＡｕｔｏＣＡＤＶ１０．０进行绕线模曲面的几何造型，产生模具三维造型图和ＮＣ数据文件。

关键词 计算机辅助几何造型(CAGM) b样条曲线 孔斯曲面 数学模型 三维造型

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一类三次均匀B样条曲线曲面 被引量：1

18

作者 姚兴 杭后俊 +1 位作者 李晴晴 尹天乐 《计算机技术与发展》 2018年第2期69-73,共5页

B样条方法由于其自身的优良性质及强有力的配套技术,已经成为几何造型系统中描述自由曲线曲面的主流方法。但B样条方法也存在自身的缺陷,如只能通过控制点修改曲线曲面形状,调节手段过于单一等。对此,文中深入讨论了均匀B样条曲线曲面... B样条方法由于其自身的优良性质及强有力的配套技术,已经成为几何造型系统中描述自由曲线曲面的主流方法。但B样条方法也存在自身的缺陷,如只能通过控制点修改曲线曲面形状,调节手段过于单一等。对此,文中深入讨论了均匀B样条曲线曲面的扩展,寻求在保持控制点位置不变的情况下新的调节方法。首先引入带形状参数的均匀B样条基函数,剖析形状参数的几何意义;其次定义带形状参数的三次均匀B样条曲线,分析曲线的基本性质,并阐述形状参数对曲线的调节功能;最后将形状参数引入到均匀B样条曲面的表示中,重点讨论B样条曲面的基本性质以及形状参数对曲面形状的影响,并给出了具体的实例。结果表明,该方法简单易行。 展开更多

关键词 b样条基函数 b样条曲线 b样条曲面 形状参数

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B样条曲面构建算法设计与实现 被引量：1

19

作者 李博 吴丽娟 +2 位作者 韩松 焦兴强 吉登清 《河南科技》 2019年第2期14-16,共3页

本文重点介绍了B样条曲面的基本概念、性质和分类,主要研究B样条曲面的基本原理和构建算法的实现,通过对B样条基函数进行详细研究,引入两个参数后,能更加灵活地调整曲线。最后,基于OpenGL生成两片均匀B样条曲面,并给出了运行结果。

关键词 b样条曲线 b样条曲面 曲面构建

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集逼近插值于一体的形状可调曲线曲面 被引量：1

20

作者 严兰兰 韩旭里 樊继秋 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2017年第4期118-126,共9页

为了使3次均匀B样条曲线曲面既可以在不改变控制顶点的情况下自由调整形状,又可以在不需要反求控制顶点的情况下轻松实现插值,这里在多项式函数空间上构造了含两组参数的混合函数,并由之定义了基于四点分段的多项式曲线和相应的张量积曲... 为了使3次均匀B样条曲线曲面既可以在不改变控制顶点的情况下自由调整形状,又可以在不需要反求控制顶点的情况下轻松实现插值,这里在多项式函数空间上构造了含两组参数的混合函数,并由之定义了基于四点分段的多项式曲线和相应的张量积曲面.混合函数以3次均匀B样条基函数为特例.其中的一组参数控制曲线段的端点位置、曲面片的角点位置;另一组参数控制曲线段在端点处的切矢、曲面片在角点处的切矢.合理选择参数,可以使曲线曲面位于控制顶点的凸包内,或者插值内控制顶点.因此,这里用一个模型实现了对控制多边形或控制网格进行逼近和插值的统一表示.数值实验结果显示了方法的正确性与有效性. 展开更多

关键词 b样条曲线曲面 逼近与插值 分段组合 形状参数

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