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曲线曲面造型在飞机、汽车、船舶、家用电器等的CAD 设计中具有重要的应用,是CAD中的关键技术。在曲线曲面造型中,为了使生成的曲线曲面具有良好的性质以及方便地修改曲线曲面,经常需要对一些参数进行优化,而其中某些优化问题利用传统的方法往往依赖于初值的选取,不能保证收敛,且不容易得到全局最优解。
遗传算法作为一种启发式搜索寻优技术,具有很强的鲁棒性,即它能适应不同的环境、不同的问题,并在大多数情况下都能得到比较满意的解,因而在工程技术领域得到了广泛的应用,但目前人们对它在曲线曲面造型中的应用研究还很少。本文在这方面进行了一些探索,论文的主要工作如下:
1.研究了遗传算法在β样条曲线插值中的应用。在β样条曲线插值中,为了使生成的β样条曲线具有良好的光顺性,利用能量优化法来确定β样条曲线的形状参数(即:选取形状参数,使所得到的插值曲线能量最小),并利用遗传算法求解这一优化问题。实验结果表明,利用这种方法得到的曲线具有良好的性质。
2.研究了遗传算法在NURBS 曲线修改中的应用。给定NURBS 曲线,通过修改权因子使曲线经过事先指定的某一点,是NURBS 曲线修改的一种重要方法。本文尝试将其转化为一个优化问题,并用遗传算法来进行求解,实验结果表明本文的方法具有一定的可行性。