可去除自交且具有可调节光顺的非均匀有理B样条等距曲线生成方法 被引量：6

1

作者 林旭军 张树有 +1 位作者 王进 陆国栋 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1920-1926,共7页

针对CAD/CAM中非均匀有理B样条(NURBS)等距曲线经常产生自交的问题,提出一种新的NURBS等距曲线生成方法。基于带权重的控制点生成NURBS曲线,给出一种具有回溯可调节光顺的NURBS等距曲线生成方法。通过裁剪对等距曲线进行回溯,去除等距... 针对CAD/CAM中非均匀有理B样条(NURBS)等距曲线经常产生自交的问题,提出一种新的NURBS等距曲线生成方法。基于带权重的控制点生成NURBS曲线,给出一种具有回溯可调节光顺的NURBS等距曲线生成方法。通过裁剪对等距曲线进行回溯,去除等距曲线中自交的线段,并对曲线的自交点处进行光顺处理。光顺处理的NURBS等距曲线在给定轮廓偏差下,可以根据实际需求实现过渡范围的可调节。在Qt的开发环境下对该方法进行了验证,取得了较好的效果。 展开更多

关键词 自交 非均匀有理b样条曲线 等距曲线 裁剪 光顺

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非均匀有理B样条曲线直接插补进给速度规划 被引量：8

2

作者 王国勋 舒启林 +1 位作者 王军 王宛山 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1272-1278,共7页

在非均匀有理B样条直接插补算法中,为了提高插补实时性、克服前瞻规划算法的缺点,提出了基于进给速度预处理曲线的进给速度规划方法。该方法在插补前,通过建立进给速度预处理曲线来取代非均匀有理B样条曲线实时插补进给速度规划的前瞻... 在非均匀有理B样条直接插补算法中,为了提高插补实时性、克服前瞻规划算法的缺点,提出了基于进给速度预处理曲线的进给速度规划方法。该方法在插补前,通过建立进给速度预处理曲线来取代非均匀有理B样条曲线实时插补进给速度规划的前瞻算法。在速度规划过程中,为了防止进给加速度和加加速度超过机床性能要求,在曲线曲率变化较大的区域,采用基于逐点比较计算的方法规划每个参数点处的进给速度。通过MATLAB仿真表明所提方法具有较高的加工精度、良好的进给速度平滑效果和实时插补性能。 展开更多

关键词 非均匀有理b样条 参数曲线插补 进给速度规划 预处理曲线 数控系统

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鞋楦定制中非均匀有理B样条特征曲线的自适应变形 被引量：7

3

作者 任怀艺 王伯雄 +1 位作者 刘辉 罗秀芝 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期181-188,共8页

为实现无实体楦基础的数字化量足制鞋,提出了基于非均匀有理B样条(NURBS)特征曲线自适应变形的个性化鞋楦定制系统,将足部NURBS特征曲线依据一定的舒适度规则变形成相应的鞋楦特征曲线来实现鞋楦定制。该系统采用切平面法获取足部的特... 为实现无实体楦基础的数字化量足制鞋,提出了基于非均匀有理B样条(NURBS)特征曲线自适应变形的个性化鞋楦定制系统,将足部NURBS特征曲线依据一定的舒适度规则变形成相应的鞋楦特征曲线来实现鞋楦定制。该系统采用切平面法获取足部的特征点、特征曲线和特征尺寸,重建出足部NURBS特征曲线。建立了足楦舒适度匹配规则,并根据变形方式及次序不同将特征曲线分为四种类型。以特征点、特征结点和特征尺寸作为约束,结合足楦舒适度规律驱动足部特征曲线自适应变形,生成相应的鞋楦特征曲线。最后,构建出鞋楦特征框架,通过特征曲线增添操作和曲面细分造型完成定制鞋楦的设计。给出了男士皮鞋鞋楦的设计实例和定制结果,定制时间在480s内,定制的鞋楦美观大方。该系统具有实用性,且定制鞋楦的再设计利用率显著提高。 展开更多

关键词 足部特征信息 非均匀有理b样条特征曲线 鞋楦定制 自适应变形 舒适度匹配规则

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粒子群优化算法求解最优控制点的非均匀有理B样条曲线拟合 被引量：8

4

作者 盖荣丽 高守传 李明霞 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2022年第7期2177-2183,共7页

为使参数曲线拟合在压缩数据量的基础上仍能保持较高的精度,提出了一种基于特征点提取、最小二乘法逼近以及粒子群优化算法求解最优控制点的高精度非均匀有理B样条(NURBS)曲线拟合方法。首先,以反曲点和曲率极值点作为筛选依据从所有离... 为使参数曲线拟合在压缩数据量的基础上仍能保持较高的精度,提出了一种基于特征点提取、最小二乘法逼近以及粒子群优化算法求解最优控制点的高精度非均匀有理B样条(NURBS)曲线拟合方法。首先,以反曲点和曲率极值点作为筛选依据从所有离散数据点中提取特征点;然后,将特征点在最小二乘法下逼近,并根据所得线性方程组计算得到初始控制点;最后,以初始控制点的位置坐标构造粒子初始种群,并建立一个衡量离散数据点与拟合曲线误差的适应度函数,且利用粒子群优化算法对初始控制点的位置进行迭代优化,直至达到最大迭代次数为止。在叶片和蝴蝶截面原型上进行的实验验证的结果表明,所提方法使待拟合数据量分别压缩为原来数据量的25/117和120/283,且与以精度高为优势的增加辅助控制点的方法相比,所提方法的拟合精度分别提高了57.1%和22.9%,在已有曲线拟合研究方法中具有较强竞争力。 展开更多

关键词 粒子群优化算法 最优控制点 最小二乘法 非均匀有理b样条曲线 反曲点 曲率极值点

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非均匀有理B样条曲线的快速生成算法 被引量：2

5

作者 李宗民 白成刚 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 1997年第12期23-23,35,共2页

本文利用非均匀有理Ｂ－样条曲线的矩阵表达式，讨论了非均匀有理Ｂ－样条曲线的拟合参数方程表示方法。

关键词 非均匀 快速算法 有理b样条曲线 CAD CAM

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非均匀有理B样条在线拟合高速平滑插补法 被引量：16

6

作者 李方 李迪 黄昕 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期61-65,共5页

针对连续小线段加工平均速度低、路径不连续和振动冲击大等问题,提出了一种基于非均匀有理B样条曲线拟合的小线段平滑实时插补方法.通过分析连续小线段路径的几何特性及加工工艺,提出了连续小线段的相邻段长度比准则和相邻段临界夹角准... 针对连续小线段加工平均速度低、路径不连续和振动冲击大等问题,提出了一种基于非均匀有理B样条曲线拟合的小线段平滑实时插补方法.通过分析连续小线段路径的几何特性及加工工艺,提出了连续小线段的相邻段长度比准则和相邻段临界夹角准则来选择满足要求的数据点集;根据凹凸性准则对可拟合点集分段后拟合为参数曲线,通过直线和参数曲线混合插补实现连续小线段的高速平滑加工.仿真和试验结果表明,该方法能够有效地提高加工速度,减小加工过程中的振动,同时保证加工精度. 展开更多

关键词 非均匀有理b样条 曲线拟合 小线段 高速加工 插补

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基于非均匀B样条小波分解的NURBS曲线光顺 被引量：8

7

作者 柯映林 李奇敏 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期953-956,1059,共5页

利用非均匀B样条小波的正交性、局部性和振动性,研究基于非均匀B样条小波分解的有理曲线的光顺算法.第一步,通过不同的节点选取方法,实现非均匀有理B样本(non-uniformrationalBspline,NURBS)曲线的小波分解;第二步,通过曲线逼近实现NURB... 利用非均匀B样条小波的正交性、局部性和振动性,研究基于非均匀B样条小波分解的有理曲线的光顺算法.第一步,通过不同的节点选取方法,实现非均匀有理B样本(non-uniformrationalBspline,NURBS)曲线的小波分解;第二步,通过曲线逼近实现NURBS曲线的整体光顺和局部光顺.通过施加约束解决曲线光顺前后端点位置和切矢不变的问题.该算法在反求工程CAD软件RE-SOFT中的实际应用效果表明,基于非均匀B样条小波分解的NURBS曲线光顺算法能够有效地去除曲线上的坏点,改善曲线的品质. 展开更多

关键词 小波 非均匀有理b样条曲线 曲线光顺

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用于非均匀有理B样条曲面裁剪的扫描线算法 被引量：5

8

作者 方顾 李际军 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期2060-2063,2070,共5页

提出一种用于非均匀有理B样条曲面裁剪的算法。首先在非均匀有理B样条曲面的参数域中定义曲面的裁剪曲线,然后自上而下地分析曲面参数域中的每一条U(或V)向线段(扫描线),通过这些扫描线与裁剪曲线的相交关系来判定曲面的裁剪域,再将其... 提出一种用于非均匀有理B样条曲面裁剪的算法。首先在非均匀有理B样条曲面的参数域中定义曲面的裁剪曲线,然后自上而下地分析曲面参数域中的每一条U(或V)向线段(扫描线),通过这些扫描线与裁剪曲线的相交关系来判定曲面的裁剪域,再将其映射到三维空间中,从而显示出裁剪操作的结果。由于可以通过定义扫描移动最小步距值来控制曲面裁剪操作的精度,该算法适用于各种精度需求的裁剪操作场合。此外,也可以根据需要对扫描进行定位操作来实现各种裁剪特效。 展开更多

关键词 曲面裁剪 几何造型 复合非均匀有理b样条曲面 裁剪曲线

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面向五轴加工的等距双NURBS刀具路径同步插补方法 被引量：8

9

作者 张君 张立强 +1 位作者 张守军 张凯 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1523-1528,共6页

针对由离散刀位点数据生成的五轴加工等距非均匀有理B样条曲线刀具路径中两条非均匀有理B样条曲线参数不同步的问题,建立了一种等距双非均匀有理B样条曲线参数的同步模型,实现等距双非均匀有理B样条曲线刀具路径插补过程中两条非均匀有... 针对由离散刀位点数据生成的五轴加工等距非均匀有理B样条曲线刀具路径中两条非均匀有理B样条曲线参数不同步的问题,建立了一种等距双非均匀有理B样条曲线参数的同步模型,实现等距双非均匀有理B样条曲线刀具路径插补过程中两条非均匀有理B样条曲线参数的同步运动。将三轴非均匀有理B样条曲线插补算法应用于五轴加工等距双非均匀有理B样条曲线刀具路径中的刀具中心点非均匀有理B样条曲线,根据参数同步模型将插补算法同步到刀轴点非均匀有理B样条曲线中。仿真表明,采用该算法能够使刀具始终沿着等距双非均匀有理B样条曲线刀路进行同步插补,参数同步插补精度主要集中在10-6 mm级数上,适用于复杂曲面的五轴加工。 展开更多

关键词 五轴加工 等距双非均匀有理b样条曲线 参数同步 插补算法

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基于NURBS曲线拟合的刀具路径优化方法 被引量：12

10

作者 赵鹏 楼佩煌 +1 位作者 刘明灯 胡荣华 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1454-1459,共6页

为解决复杂曲面高速、高精度加工中由于微小直线段链逼近自由曲线产生的刀具路径不连续问题,提出一种基于非均匀有理B样条曲线拟合的刀具路径优化方法。在该方法中,通过分析刀具路径的几何特征鉴别需要平滑的连续直线段链,对其分段进行... 为解决复杂曲面高速、高精度加工中由于微小直线段链逼近自由曲线产生的刀具路径不连续问题,提出一种基于非均匀有理B样条曲线拟合的刀具路径优化方法。在该方法中,通过分析刀具路径的几何特征鉴别需要平滑的连续直线段链,对其分段进行基于最小二乘法的非均匀有理B样条曲线拟合优化,并设置相邻段连接点处的边界平滑条件,还原刀具路径应有的连续性。拟合算法采用特征点搜索法设定曲线参数,通过误差控制的曲线节点向量和控制顶点调整保证拟合曲线精度。实验表明,经过该算法拟合优化后的刀具路径具有良好的平滑性,显著提高了曲面加工的精度和效率。 展开更多

关键词 数控系统 非均匀有理b样条 曲线拟合 刀具路径 最小二乘法

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NURBS曲线高速高精度插补及加减速控制方法研究 被引量：17

11

作者 李思益 罗为 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1142-1147,共6页

为满足非均匀有理B样条曲线高速高精度插补加工的需要,针对目前参数曲线插补加减速控制方法的不足,提出了一种新的控制方法。该方法考虑了高速高精度加工中容易超限的弓高误差和机床所能承受的法向加速度等因素,使进给速度既符合加减速... 为满足非均匀有理B样条曲线高速高精度插补加工的需要,针对目前参数曲线插补加减速控制方法的不足,提出了一种新的控制方法。该方法考虑了高速高精度加工中容易超限的弓高误差和机床所能承受的法向加速度等因素,使进给速度既符合加减速的要求,又能随曲线曲率自适应调整,因而可在提高轮廓加工精度同时,显著地减小加工过程对机床的冲击。同时,采取了改进、简化算法,实现了快速、实时自适应的非均匀有理B样条曲线插补的加减速控制。实例表明,该方法在实时插补过程中,满足了速度和加减速的要求,保证了插补加工的高速与高精度,且实现了速度的平滑过渡。 展开更多

关键词 非均匀有理b样条 曲线插补 加减速控制 实时自适应控制 弓高误差 法向加速度

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计算复杂度自适应的NURBS曲线插补算法 被引量：3

12

作者 孙树杰 林浒 +1 位作者 郑飂默 刘峰 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2014年第4期895-899,共5页

NURBS曲线插补过程中要求高效、准确地计算插补点,但大多数现有的NURBS曲线插补算法是以计算准确性为主要指标来设计的,其插补计算多是通过B样条间接实现,并未充分考虑如何最大限度地利用插补计算中计算结构的特点以及不同插补算法的性... NURBS曲线插补过程中要求高效、准确地计算插补点,但大多数现有的NURBS曲线插补算法是以计算准确性为主要指标来设计的,其插补计算多是通过B样条间接实现,并未充分考虑如何最大限度地利用插补计算中计算结构的特点以及不同插补算法的性能特点提高计算效率.通过对B样条插补算法计算结构的分析,以基函数值共享为基础,给出了NURBS曲线直接插补算法以及相应的计算效率表达式.在与de Boor-Cox算法相比较的基础上,针对不同插补精度的要求,在满足精度要求的前提下,给出了基于插补计算的复杂度进行插补算法自适应选择的新算法,该算法明显提高了插补计算的效率,缩短了插补周期中插补计算所占用的时间. 展开更多

关键词 非均匀有理b样条曲线 DE boor算法 快速计算 数控插补

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改进的NURBS曲线预估校正插补方法 被引量：2

13

作者 聂明星 蒋新华 陈兴武 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第21期1-4,共4页

现行的NURBS曲线参数预估校正插补方法不能预估最开始的两个参数,而且不能控制预估参数迭代修正的次数。提出改进的NURBS预估校正插补方法,该方法预估插补点参数,根据最大进给步长约束、轮廓误差约束以及法向加速度约束,判定预估参数与... 现行的NURBS曲线参数预估校正插补方法不能预估最开始的两个参数,而且不能控制预估参数迭代修正的次数。提出改进的NURBS预估校正插补方法,该方法预估插补点参数,根据最大进给步长约束、轮廓误差约束以及法向加速度约束,判定预估参数与实际参数的误差,当误差在允许范围内,则对参数步长增量进行调整,否则进行迭代修正。仿真实验结果表明,新方法通过对参数步长增量的调整,使得预估参数更加接近实际参数,较现有方法有效减少了参数迭代修正的次数,利于实时插补的实现。 展开更多

关键词 非均匀有理b样条曲线(NURbS) 预估校正 轮廓误差 步长增量

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一种改进的NURBS曲线插补算法 被引量：1

14

作者 聂明星 蒋新华 陈兴武 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第30期14-18,共5页

针对NURBS曲线曲率变化过快或出现曲率不连续点会导致插补进给速率变化过快,超出机床的加减速能力。提出一种利用NURBS曲线曲率特征的改进插补算法。该算法根据NURBS曲线曲率的变化情况将曲线分成曲率平缓段和曲率突变段,在前瞻过程中... 针对NURBS曲线曲率变化过快或出现曲率不连续点会导致插补进给速率变化过快,超出机床的加减速能力。提出一种利用NURBS曲线曲率特征的改进插补算法。该算法根据NURBS曲线曲率的变化情况将曲线分成曲率平缓段和曲率突变段,在前瞻过程中扫描出曲率突变段,获得该段的起始点、终止点及最低速率点等信息,采用梯形加减速方法对该段进行速度规划,以满足机床动态特性,实现在曲率平缓段以指令速度插补,在曲率突变段以规划速度平滑插补。仿真实验结果表明,在保证加工精度的前提下,该增强算法以较高效率实现了曲率突变段的平滑插补。 展开更多

关键词 非均匀有理b样条曲线(NURbS) 曲率突变段 梯形加减速 平滑插补

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NURBS插值曲线(二) 被引量：1

15

作者 施法中 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 1994年第S1期528-534,共7页

如果不考虑数据点的权因子,将有理插值按照非有理插值那样对数据点实行参数化,将导致插值曲线坏的光顺性。在曲线参数化所包含矛盾的两个方面中,应以获得光顾的插值曲线形状为矛盾主要方面。由此出发,对数据点的参数化必须在高一维空间... 如果不考虑数据点的权因子,将有理插值按照非有理插值那样对数据点实行参数化,将导致插值曲线坏的光顺性。在曲线参数化所包含矛盾的两个方面中,应以获得光顾的插值曲线形状为矛盾主要方面。由此出发,对数据点的参数化必须在高一维空间里对带权数据点进行,相应选取合适的参数化方法。接着从机理上进一步分析了有理插值曲线的光顾性问题,并初步探讨了在不改变参数连续性条件下改善曲线光顺性的一些途径。 展开更多

关键词 计算机辅助几何设计 非均匀有理b样条 有理插值 参数化 曲线光顺

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等弧长原则的NURBS曲线离散算法 被引量：9

16

作者 贾春阳 杨岳 陈峰 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第3期165-167,189,共4页

NURBS曲线广泛应用于工业产品复杂曲线曲面设计中,但在实际应用中常遇到曲线离散的几何处理问题。针对NURBS曲线离散问题,提出了一种按等弧长原则对NURBS曲线进行离散的方法。该方法引入步长函数控制离散曲线段的弧长,采用积分法和迭代... NURBS曲线广泛应用于工业产品复杂曲线曲面设计中,但在实际应用中常遇到曲线离散的几何处理问题。针对NURBS曲线离散问题,提出了一种按等弧长原则对NURBS曲线进行离散的方法。该方法引入步长函数控制离散曲线段的弧长,采用积分法和迭代法调整步长函数以控制曲线的离散精度,通过误差检验方法校验曲线离散的逼近精度。通过实际算例,验证了NURBS曲线等弧长离散算法的合理性和有效性。 展开更多

关键词 非均匀有理b样条曲线(NURbS) 曲线离散 等弧长 曲线逼近

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基于NURBS曲线的快速生成产品特征线的方法研究 被引量：4

17

作者 梁佳洪 刘会霞 王霄 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2004年第2期43-44,46,共3页

探讨了特征线在产品设计中的重要作用 ,研究传统NURBS(非均匀有理B样条 )曲线形状调整的常用方法 ,提出一种通过改变NURBS曲线控制顶点的分布调整曲线形状的新方法 ,通过实例证明该方法能快速、精确地生成产品特征线。

关键词 NURbS曲线 控制顶点 特征线 逆向工程 非均匀有理b样条 CAD CAM 产品设计

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基于速度前瞻控制的五轴NURBS曲线插补方法 被引量：2

18

作者 和广强 于东 张晓辉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第5期38-41,45,共5页

在分析了最大加速度、进给速度约束以及曲线曲率变化等因素对数控加工过程影响的基础上,提出了一种基于速度前瞻控制的五轴NURBS曲线插补方法。该方法将五轴NURBS曲线插补划分为预处理和实时插补两个阶段,预处理阶段用于样条曲线表达式... 在分析了最大加速度、进给速度约束以及曲线曲率变化等因素对数控加工过程影响的基础上,提出了一种基于速度前瞻控制的五轴NURBS曲线插补方法。该方法将五轴NURBS曲线插补划分为预处理和实时插补两个阶段,预处理阶段用于样条曲线表达式的计算、刀心点样条曲线按曲率变化的分段以及分割点处期望速度的计算,以减少实时插补阶段的计算量,使其能够满足数控系统对实时性的要求;实时插补阶段利用预处理阶段所得到的信息进行进给速度实时规划,以确保到达曲率较大或曲率突变点之前提前减速。最后对所设计的插补方法进行了仿真验证,验证结果表明本文所提出的方法可在保证加速度不超出限制的条件下保证加工的精度。 展开更多

关键词 非均匀有理b样条 五轴NURbS曲线插补 前瞻控制

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基于权因子的三次NURBS曲线推拉方法 被引量：1

19

作者 骆勇骏 叶邦彦 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期444-446,451,共4页

总结了更改1个或2个相邻权因子对NURBS曲线形状影响的一般规律,及根据新NURBS曲线形状来确定权因子的计算公式.在对前人研究成果的深入分析下,笔者发现并证明了通过权因子来使三次NURBS曲线朝任意方向推拉的有关性质,并提出根据修改后... 总结了更改1个或2个相邻权因子对NURBS曲线形状影响的一般规律,及根据新NURBS曲线形状来确定权因子的计算公式.在对前人研究成果的深入分析下,笔者发现并证明了通过权因子来使三次NURBS曲线朝任意方向推拉的有关性质,并提出根据修改后的三次NURBS曲线特征点的变化来推算相应1个或2个相邻权因子的计算方法.在针对指向非控制点方向的三次NURBS曲线推拉中,采用直接搜索法得出新曲线相邻两权因子的比值后根据权因子计算公式确定权因子.最后通过实例分析证明了所提出的方法与计算公式与实际相符. 展开更多

关键词 非均匀有理b样条 权因子 基函数 曲线推拉变形

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基于型值点导数的改良型NURBS曲线 被引量：1

20

作者 温云龙 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第11期35-39,共5页

非均匀有理B样条曲线(NURBS)是一种优秀的插值方法,通过研究NURBS曲线导数形式,并将其导数信息转化为NURBS曲线的控制点信息,从而对曲线插补过程进一步控制。最后使用VC++和MATLAB进行新型算法的开发,仿真的结果表明,加入导数信息的NURB... 非均匀有理B样条曲线(NURBS)是一种优秀的插值方法,通过研究NURBS曲线导数形式,并将其导数信息转化为NURBS曲线的控制点信息,从而对曲线插补过程进一步控制。最后使用VC++和MATLAB进行新型算法的开发,仿真的结果表明,加入导数信息的NURBS算法得到的曲线总体上更加协调,可以更容易把握曲线的设计。 展开更多

关键词 非均匀有理b样条 曲线导数 VC++ MATLAb

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