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本文利用三种旋转曲面的生成算法生成新型的CE-Bézier旋转曲面和λ、μ-B样条旋转曲面,提出CE-Bézier基、λ、μ-B样条基上三类旋转曲面的几何设计与形状调节的方法。生成的旋转曲面不仅保留了Bézier曲线和B样条曲线的性质,还通过引入形状控制参数,使其可以一定范围内进行形状调节和控制,增加了旋转曲面外形设计的自由度。当形状参数取特殊值时,可以生成三次均匀Bézier旋转曲面和三次均匀B样条旋转曲面。本文的具体章节安排如下:
第一章回顾自由型曲线曲面在计算机辅助几何设计中的发展历程,简述介绍带参Bézier曲线的研究现状,并简要介绍了旋转曲面的国内外研究现状及应用背景和当今主流的旋转曲面造型技术;最后阐述了本文的研究目的和研究内容。
第二章简述旋转曲面的定义;介绍CAGD中旋转曲面造型技术的几何基础理论:几何变换以及向量值有理插值函数。本章为后续提供数学基础。
第三章详细介绍了CE-Bézier曲线与λ、μ-B样条曲线的定义及性质。主要通过介绍CE-Bézier曲线族、λ、μ-B样条曲线族以及曲线的构造与性质和形状控制参数的几何意义,说明含由两个形状控制参数的基函数生成的曲线,不仅可以通过控制顶点改变曲线的形状,还可以通过对两个形状控制参数的变化控制曲线的形状。
第四章研究基于CE-Bézier旋转曲面的理论和造型。分别在几何变换、超限向量值有理插值函数和轮廓线的基础上生成CE-Bézier旋转曲面,并对三种方法生成的旋转曲面分别给出了具体的数值实例。
第五章主要研究λ、μ-B样条旋转曲面的生成。本章对λ、μ-B样条进行旋转曲面的设计,分别在几何变换、超限向量值有理插值函数和轮廓线的基础上生成λ、μ-B样条旋转曲面,并通过实例说明只要改变形状控制参数的值就能方便的改变旋转曲面的形状。
第六章对本文的工作做了总结,提出了其中的不足之处以及今后还需要进一步完善的工作。