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近二十年来,随着计算机技术的普及和应用的日益广泛,细分曲线曲面造型方法已经成为计算机辅助几何设计(CAGD)和计算机图形学(CG)领域中的一个国际性研究热点。
本文介绍了细分发展的概况与发展历史,对细分的特点与分类进行了评述,并对已有的曲线细分格式、曲面细分格式的研究要点及通常涉及的理论进行了描述,并介绍了诸如Doo-Sabin、Catmull-Clark、Loop等人的经典细分算法。文中考虑的问题是,对于曲线细分,给定某一类曲线上的初始控制点列,构造一种细分方法,使其可以重构这一类曲线。文献[21]给出的细分格式可以对于均匀的初始控制点列重构原二次曲线,但对于非均匀情形则无法完成重构。本文应用“分片”的思想,构造了一种用于局部过渡的、在初始控制点附近重构原二次曲线的三点插值细分方法,把控制点列分段均匀化,从而在每段均匀化以后的控制点附近可以应用[21]中的细分方法。结合两种细分方法,可以以较一般情形的非均匀初始控制点列重构原二次曲线。
本文不仅证明了所构造的局部细分方法的收敛性,也证明了该方法在初始控制点附近重构原二次曲线的性质,即从理论上证明了方法的可行性。另外,从大量的数值试验也看到了该方法的简单易行及其较好的实际效果。文献[23]中提出了一种可局部控制极限曲线形状的细分格式,文中利用细分格式渐进相等的理论证明了该细分格式的C<0>连续性,并猜想该细分格式是C<1>的。本文应用文献[24]中变参数四点法的收敛性定理给出了一种证明。