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非均匀三次B样条曲线插值的Jacobi-PIA算法 被引量:20
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作者 刘晓艳 邓重阳 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期485-491,共7页
为了求解非均匀三次B样条曲线插值问题,基于解线性方程组的Jacobi迭代方法提出一种渐进迭代插值算法——Jacobi-PIA算法.该算法以待插值点为初始控制多边形得到第0层的三次B样条曲线,递归地求得插值给定点集的三次B样条曲线;在每个迭代... 为了求解非均匀三次B样条曲线插值问题,基于解线性方程组的Jacobi迭代方法提出一种渐进迭代插值算法——Jacobi-PIA算法.该算法以待插值点为初始控制多边形得到第0层的三次B样条曲线,递归地求得插值给定点集的三次B样条曲线;在每个迭代过程中,定义待插值点与第k层的三次B样条曲线上对应点的差向量乘以该点对应的B样条系数的倒数为偏移向量,第k层的控制顶点加上对应的偏移向量得到第k+1层的三次B样条曲线的控制顶点.由于Jacobi-PIA算法在更新控制顶点时减少了一个减法运算,因而运算量更少.理论分析表明该算法是收敛的.数值算例结果表明,Jacobi-PIA算法的收敛速度优于经典的渐进迭代插值算法,与最优权因子对应的带权渐进迭代插值算法基本相同. 展开更多
关键词 迭代算法 曲线插值 非均匀三次b样条
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基于PIA的非均匀三次B样条曲线Hermite插值 被引量:3
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作者 吴硕琳 李亚娟 邓重阳 《计算机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2463-2475,共13页
提出基于渐进迭代逼近(Progressive Iteration Approximation,PIA)的非均匀三次B样条曲线Hermite插值算法.首先,以给定数据点作为初始控制顶点,采用累加弦长法得到节点序列,通过构造误差向量更新控制顶点,迭代生成插值数据点的非均匀三... 提出基于渐进迭代逼近(Progressive Iteration Approximation,PIA)的非均匀三次B样条曲线Hermite插值算法.首先,以给定数据点作为初始控制顶点,采用累加弦长法得到节点序列,通过构造误差向量更新控制顶点,迭代生成插值数据点的非均匀三次B样条曲线.当需要同时插值数据点和单位切向时,在每个节点区间上插入一个节点;当需要同时插值数据点、单位切向和曲率向量时,在每个节点区间上插入两个节点;更新初始控制顶点,进而迭代得到插值B样条曲线.理论分析表明算法是收敛的.数值算例结果说明,与均匀三次B样条曲线插值算法相比,当相邻数据点间距离变化程度越大时,该算法的收敛速度越快,在相同误差条件下迭代次数更少. 展开更多
关键词 非均匀三次b样条曲线 迭代算法 HERMITE插值 渐进迭代逼近 控制顶点
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基于三次非均匀B样条曲线的机器人轨迹规划算法研究 被引量:17
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作者 赖永林 林茂松 梁艳阳 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第35期10511-10517,共7页
针对机器人末端轨迹为自由曲线问题,研究了三次非均匀B样条曲线插补算法。该算法能够根据任意分布的示教点,通过曲线反算求出原曲线。针对曲线速度规划中减速点难以预测的问题,提出以复合柯特斯公式进行曲线积分,求出曲线长度;并通过曲... 针对机器人末端轨迹为自由曲线问题,研究了三次非均匀B样条曲线插补算法。该算法能够根据任意分布的示教点,通过曲线反算求出原曲线。针对曲线速度规划中减速点难以预测的问题,提出以复合柯特斯公式进行曲线积分,求出曲线长度;并通过曲线反向拟合,将机器人运行位移实时地转化为插补点。同时为了减小震荡,利用曲率极值点对曲线进行了分段速度规划,从而达到在曲率极值点处进行减速的目的。最后,通过一个仿真实例,证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 均匀b样条 曲线积分 反向拟合 速度规划
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三次非均匀样条上可展面的计算机辅助设计 被引量:1
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作者 周敏 彭国华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期654-658,共5页
利用 3 D射影空间中点和平面间的对偶性可以得到对可展面的一种新的表示 ,这种表示直接、简单、有效。用这种方式 ,一个可展面可利用具有非均匀 B样条基的控制平面来设计 ,这种设计方法具有现存曲线设计的特征。本文沿用 Bodduluri和 Ra... 利用 3 D射影空间中点和平面间的对偶性可以得到对可展面的一种新的表示 ,这种表示直接、简单、有效。用这种方式 ,一个可展面可利用具有非均匀 B样条基的控制平面来设计 ,这种设计方法具有现存曲线设计的特征。本文沿用 Bodduluri和 Ravani的基本思想 ,把其对三次均匀可展面的设计推广到三次非均匀可展面的设计 ,并以不同的以中心点表示控制平面的方式对曲面的设计进行了较详细的实例分析 。 展开更多
关键词 可展面 均匀b样条 对偶性 控制平面 计算机辅助设计 曲面设计
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GS-PIA算法的收敛性证明 被引量:5
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作者 王志好 李亚娟 邓重阳 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期2035-2041,共7页
非均匀三次B样条曲线插值的GS-PIA算法具有简单、稳定及收敛速度较快等优点.文中详细阐述了GS-PIA算法的几何意义,严格证明了算法的收敛性.首先定义算法配置矩阵的比较矩阵,借助矩阵理论的正则分裂证明比较矩阵对应的迭代矩阵的收敛性;... 非均匀三次B样条曲线插值的GS-PIA算法具有简单、稳定及收敛速度较快等优点.文中详细阐述了GS-PIA算法的几何意义,严格证明了算法的收敛性.首先定义算法配置矩阵的比较矩阵,借助矩阵理论的正则分裂证明比较矩阵对应的迭代矩阵的收敛性;然后利用矩阵的相似性,证明了非均匀三次B样条曲线插值的GS-PIA算法的收敛性.为GS-PIA算法的进一步研究及其在计算机图形学等相关领域的应用打下了理论基础. 展开更多
关键词 GS-PIA算法 收敛性证明 迭代速度 曲线插值 非均匀三次b样条曲线
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一种带缘头避让的叶片高效螺旋加工方法 被引量:4
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作者 罗明 吴宝海 +2 位作者 张定华 李山 张莹 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第7期917-921,共5页
针对航空发动机叶片螺旋铣加工中前后缘处刀位点密集、刀轴矢量变化剧烈而导致的过切等问题,本文提出了一种带缘头避让的叶片高效螺旋加工方法。在叶片螺旋加工中,只有叶盆和叶背曲面参与切削,缘头曲面从螺旋加工过程剥离并对其实施单... 针对航空发动机叶片螺旋铣加工中前后缘处刀位点密集、刀轴矢量变化剧烈而导致的过切等问题,本文提出了一种带缘头避让的叶片高效螺旋加工方法。在叶片螺旋加工中,只有叶盆和叶背曲面参与切削,缘头曲面从螺旋加工过程剥离并对其实施单独处理。为实现螺旋加工中缘头部分的避让,本文利用三次非均匀B样条曲线给出了避让曲线的构造方法。切削实验结果表明,本文方法可有效提高航空发动机叶片的加工效率,并能有效保证缘头处的加工质量。 展开更多
关键词 螺旋铣 均匀b样条曲线 5轴加工 刀位轨迹
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矿用通风机叶片类曲面的计算机辅助造型
7
作者 宫龙颖 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第11期100-102,共3页
通风机的使用效率在一定程度上取决于叶片曲面的造型与加工,因此提出了一种矿用通风机叶片类曲面的计算机辅助造型方法,首先利用工业产品描述中广泛采用的三次非均匀B样条来完成通风机叶片曲面各截面线的拟合,主要包括节点矢量的计算、... 通风机的使用效率在一定程度上取决于叶片曲面的造型与加工,因此提出了一种矿用通风机叶片类曲面的计算机辅助造型方法,首先利用工业产品描述中广泛采用的三次非均匀B样条来完成通风机叶片曲面各截面线的拟合,主要包括节点矢量的计算、反算控制顶点和用德布尔算法正算曲线上的点三部分,再利用计算机软件完成叶片曲面的造型。 展开更多
关键词 矿用通风机 叶片曲面 均匀b样条 计算机辅助造型
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一种高效的机器人自由曲线运动位姿同步规划方法 被引量:4
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作者 倪晓伟 黄昕 祝润泽 《机床与液压》 北大核心 2021年第5期34-39,59,共7页
针对机器人在自由曲线运动中位姿难以同步的问题,提出一种机器人自由曲线运动的位姿规划方法。该方法采用抛物线边界的三次非均匀B样条曲线拟合任意数目的示教点位置,同时采用四次四元数样条曲线拟合示教点姿态。根据示教点将自由曲线分... 针对机器人在自由曲线运动中位姿难以同步的问题,提出一种机器人自由曲线运动的位姿规划方法。该方法采用抛物线边界的三次非均匀B样条曲线拟合任意数目的示教点位置,同时采用四次四元数样条曲线拟合示教点姿态。根据示教点将自由曲线分段,以获得速度规划降速点,减少机器振动。对分段位置曲线及姿态曲线采用复化的辛普森积分求得曲线长度及姿态转角;对位置曲线进行七段S形速度规划,并利用位置规划所得的时间对姿态曲线进行速度规划,从而得到速度连续且时间同步的位置及姿态。实验表明该方法可行、高效。 展开更多
关键词 均匀b样条 四元数样条 复化辛普森积分 速度规划 位姿同步
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