带多权值的几何迭代法及其应用

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tanxiaoming
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在计算机辅助几何设计与逆向工程中,根据一组初始的有序点集,构造出满足精度要求的曲线/曲面来插值或拟合这组点集是一类重要的研究课题。然而在实际操作过程中,通过反求控制顶点的方法,在数据点规模较大时,由于计算量过大,需求解大规模线性方程组,而难以在实际中推广,诸多学者提出了许多不同形式的插值和拟合方法。渐进迭代逼近(Progressive iteration approximation简称PIA方法,又称几何迭代法)避免了求解线性方程组,并以其良好的自适应性和收敛稳定性,受到广大学者的青睐,该方法通过不断调整初始点与生成的迭代曲线/曲面之间的调整向量,使得最终的极限曲线/曲面捅值于给定的初始数据点集,不仅极大减少了计算量,而且具有明显的几何意义。  鉴于以上的研究现状,针对插值型几何迭代法,考虑在曲线/曲面的交互设计当中常常需要插值部分数据点集,不仅要保持曲线/曲面形状的柔性,而且需要灵活的处理曲线/曲面的局部细节特征,通过对数据点赋予不同的权值,研究了捅值局部数据点集的情形。针对拟合型几何迭代法中,对大规模数据点拟合也一直是热点问题,在现有的最小二乘PIA方法(简称LSPIA方法)的基础之上,为了使操作更加简便、灵活性更高,采用带互异权值的思想给出一种针对曲面的新型拟合型几何迭代法。具体来说:  1.对插值型几何迭代方法中的带权方法加以改进,给出了带多权值捅值型几何迭代法,即对所有的调整向量取不同权值,不仅可以灵活的处理曲线/曲面的局部细节特征,而且迭代产生的误差相比较小,最后研究其收敛性及迭代效果;  2.对拟合型几何迭代法中的LSPIA加以改进,提出了一种基于最小二乘的带多权值曲面几何迭代法,不仅可以有效的拟合大规模数据点,而且可以灵活的选取控制顶点、权值。另外文中采用的广义B样条基函数,通过选取不同的核函数,可以使得迭代算法更加的灵活,便于应用到不同的几何设计中。
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