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按照国家自然科学基金(60073025)的要求,本课题讨论C-B样条在曲面造型等方面的工程应用,并为C-B样条实际应用和类似细分算法的测试,开发了一个基于C-B样条和Catmull-Clark细分曲面的曲面造型系统。其主要内容包括: □ 给出了C-B样条插值曲线和拟合曲线的求解过程,为数据点集的插值和拟合提供了又一种灵活的解决方案。 □ 把神经网络算法用于C-B样条曲线等距线的近似求解。根据不同的需求,建立了两种计算简单、近似精度高的求解等距线的神经网络模型。 □ 将C-B样条用于构造工程中常见的旋转曲面。为旋转曲面提供了简单、几何意义明确而又形状可调的造型方法。 □ 提出通过改变C-B样条的形状参数来扩大其形状的调整范围。并且构造了相应的Catmull-Clark细分曲面。使得生成细分曲面的形状不仅能够在C-B样条的范围内可调,而且还能在标准的Catmull-Clark细分曲面和初始的控制网格之间任意调整。 □ 按照以上算法,开发了一个比较完善实用的曲面造型系统。该系统造型良好,形状调整范围大;采用交互式的用户界面,操作简便。生成曲面的形状,可以动态地调整。同时由于开发配备了图形交换的接口,通过DXF文件该系统可以和现有的各种CAD/CAM系统方便地交换数据,共享资源。最后,由于系统的数据结构和程序安排经过多次优化,都比较合理和灵活。所以该系统不但可以直接用于生产实际,也可以方便地用于其他类似细分曲面算法的调试和研究。