B样条曲面间的几何连续性及局部格式构造问题

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本文以B样条曲面作为主要的造型工具,针对在曲面造型过程中经常遇到的几何连续性问题,研究了在内部单节点和重节点两类情况下邻接B样条曲面间G~1、G~2连续的条件以及用局部格式构造G~1、G~2连续曲面的问题。 本文的主体共分四部分。第一部分,主要研究邻接内部单节点B样条曲面间G~1连续的条件以及用局部格式构造G~1连续曲面的问题。首先,推广了施锡泉等人提出的“本征方程”条件以及车翔玖等人提出的“一致光滑条件”,提出了一种增加公共边界自由度的方法,给出了一种以内部单节点双四次B样条曲面为工具使用局部格式构造G~1连续曲面的方法。在前人的方法中局部格式对曲面次数的最低要求是双五次。其次,研究了在采用高次拼接函数的情况下,邻接内部单节点B样条曲面间G~1连续的必要条件,给出了一类实用的充分条件和在这种充分条件下将邻接B样条曲面G~1连续拼接的方法。第二部分,主要研究内部单节点B样条曲面间G~2连续的条件和使用局部格式构造G~2连续曲面的一些问题。首先,给出了邻接内部单节点双五次B样条曲面间G~2连续的条件。其次,研究了三面角点处G~2连续条件之间的“缠结”问题。给出了解决“缠结”问题的一种方法。第三部分,主要研究邻接内部重节点B样条曲面间G~1和G~2连续的条件以及用局部格式构造G~1连续曲面的问题。首先,给出了邻接内部二重节点的双三次B样条曲面间和双四次B样条曲面间以及邻接内部三重节点的双四次B样条曲面间G~1连续的条件,其次,给出了用内部二重节点的双三次B样条曲面进行局部格式构造的算法。最后,给出了邻接内部二重节点以及内部三重节点的双五次B样条曲面间G~2连续的条件。第四部分,将关于邻接B样条曲面间G~1连续条件的结果推广到邻接NURBS曲面的情况上去,给出了邻接NURBS曲面间G~1连续的条件。
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