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势函数的构造及基于Metaball的过渡曲线
  • ISSN号:1003-9775
  • 期刊名称:《计算机辅助设计与图形学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP391.7[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]浙江工业大学理学院,杭州310023
  • 相关基金:国家自然科学基金(61272309,61472366).
中文摘要:

针对原多项式势函数次数较高且其构造的过渡曲线在端点处的连续性较低的问题,为满足过渡曲线设计的更高要求,从提高连续性的角度构造了使过渡曲线在端点处达到Ck连续的最低次多项式势函数。首先根据高阶求导公式得到使过渡曲线在端点处达到C k连续的势函数条件,然后根据这些条件来构造含k?1个未知数的2k?1次多项式势函数,最后通过线性方程组的求解得到Ck连续的最低次多项式势函数。考虑到Ck连续下过渡曲线的形状无法调整问题,又提出了含形状参数的混合三角势函数,其构造的过渡曲线特点是在保持端点处C1连续的情况下能与被过渡曲线的一侧达到很高的重合性。实验结果表明,文中构造的2类势函数是有效的,构造的过渡曲线可实际应用于凸轮廓线的平滑处理等。

英文摘要:

Traditional polynomial potential functions have the following problems: their degree is high and the constructed transition curve has low continuity at endpoints. To provide a better transition curve design, a new minimal-degree polynomial potential function that hasCk continuity at endpoints of transition curve is proposed in this paper. Firstly, we analyze the potential function conditions by means of higher derivative formulae that can make transition curve reachingCk continuity at endpoints. Then a polynomial potential function of 2k+1 degree withk+1 unknowns is constructed according to the analyzed conditions. Finally, we obtained the minimal degree polynomial potential function that hasCk continuity at the endpoints by solving a system of linear equations. Furthermore, noting that the shape of transition curve cannot be changed based on the conditions ofCk continuity, another new mixed triangular potential function with a shape parameter is constructed, which can reach high coincidence at one side of transited curves based on conditions of keeping C1 continuity at endpoints. Experimental results show the effectiveness of these two new potential functions and the constructed transition curves can be applied practically in smoothing convex cam profile.

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期刊信息
  • 《计算机辅助设计与图形学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国计算机学会
  • 主编:鲍虎军
  • 地址:北京2704信箱
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jcad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62562491
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-9775
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2925/TP
  • 邮发代号:82-456
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24752