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曲率单调的二次有理h-Bézier曲线
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作者 李梓萌 解滨 韩力文 《计算机辅助设计与图形学学报》 北大核心 2025年第5期797-808,共12页
h-Bézier曲线是一类广义Bézier曲线,增加正实数权因子后得到的有理h-Bézier曲线可精确表示圆锥曲线.为了获得具有单调曲率的圆锥曲线段,针对标准型二次有理h-Bézier曲线,提出曲率单调的二次有理h-Bézier曲线... h-Bézier曲线是一类广义Bézier曲线,增加正实数权因子后得到的有理h-Bézier曲线可精确表示圆锥曲线.为了获得具有单调曲率的圆锥曲线段,针对标准型二次有理h-Bézier曲线,提出曲率单调的二次有理h-Bézier曲线的构造方法.首先,通过引入曲率极值圆,讨论标准型二次有理h-Bézier曲线曲率极值的存在性;其次,借助曲率单调临界圆,得到标准型二次有理h-Bézier曲线曲率单调的充要条件,即对于首末控制顶点确定的曲线,为得到曲率单调的圆锥曲线段,只需中间控制顶点在曲率单调临界圆上或圆内;进而,根据曲率单调的充要条件,选择合适的中间控制顶点位置、权因子w和形状参数h,构造出曲率单调的二次有理h-Bézier曲线.数值实例构造出曲率单调递减或递增的二次有理h-Bézier曲线,与二次h-Bézier曲线和二次有理Bézier曲线曲率单调的条件相比,所提方法确定的参数h的范围和中间控制顶点的可选范围更广,曲线造型更具灵活性. 展开更多
关键词 二次有理h-Bézier曲线 曲率单调 曲率极值圆 临界圆
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q-Baskakov曲线
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作者 董美娟 刘国芬 +1 位作者 解滨 韩力文 《高校应用数学学报(A辑)》 北大核心 2024年第4期379-390,共12页
近年来,一类基于q-微积分的广义Baskakov算子得到广泛研究,为构造新的曲线提供了理论依据.在Aral与Gupta(2011)定义的q-Baskakov算子中提取出qBaskakov基函数,研究得到它的性质,如非负性、单位分解性、单峰性等.由于固定次数的q-Baskako... 近年来,一类基于q-微积分的广义Baskakov算子得到广泛研究,为构造新的曲线提供了理论依据.在Aral与Gupta(2011)定义的q-Baskakov算子中提取出qBaskakov基函数,研究得到它的性质,如非负性、单位分解性、单峰性等.由于固定次数的q-Baskakov基函数有无限多个,为避免所构造的曲线无法插值它的控制多边形末端点,给出q-Baskakov曲线的截断定义,并证明截断的q-Baskakov曲线具有几何不变性、仿射不变性、凸包性等优良性质.在形状控制方面,文中给出的实例显示了q-Baskakov曲线在造型中的实际应用,很好地模拟控制多边形的形状,并且形状参数可从整体对曲线形状进行控制,从而进一步补充和完善了曲线造型理论. 展开更多
关键词 q-微积分 q-Baskakov基函数 q-Baskakov曲线 曲线造型
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h-Said-Ball基与h-Said-Ball曲线
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作者 刘婉柔 解滨 韩力文 《高校应用数学学报(A辑)》 北大核心 2024年第3期273-290,共18页
h-Bezier曲线是Bezier曲线基于h-微积分意义下的推广模型.为增强Said-Ball曲线的造型能力,提高h-Bezier曲线递归求值速度,该文提出任意次的h-Said-Ball基函数,构造了h-Said-Ball曲线.通过分析Said-Ball曲线递归求值算法与Bezier曲线的... h-Bezier曲线是Bezier曲线基于h-微积分意义下的推广模型.为增强Said-Ball曲线的造型能力,提高h-Bezier曲线递归求值速度,该文提出任意次的h-Said-Ball基函数,构造了h-Said-Ball曲线.通过分析Said-Ball曲线递归求值算法与Bezier曲线的转化关系,结合h-Bezier曲线的递归求值算法和h-Bernstein基函数的构造方式,得到任意次h-Said-Ball基函数的表达式.h-Said-Ball基具有非负,单位分解,端点插值等优良性质,和h-Bernstein基之间存在显式转换矩阵.进一步,定义h-Said-Ball曲线并分析其基本性质,推导递归求值算法和包络表示,h-Said-Ball曲线的求值计算量是h-Bezier曲线的一半.借助从h-Said-Ball曲线到h-Bezier曲线的割角算法,证明了h-Said-Ball基是全正基,从而h-Said-Ball曲线具有变差缩减性和保凸性.数值实例显示了h-Said-Ball曲线相比Said-Ball曲线的造型优势和灵活性. 展开更多
关键词 h-Bezier曲线 SAID-BALL曲线 h-Said-Ball基函数 h-Said-Ball曲线 全正基 递归求值算法
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构造曲率单调的组合二次h-Bézier曲线 被引量:2
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作者 李林 解滨 韩力文 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第7期119-128,共10页
h-Bézier曲线(h>0)又被称为Pólya曲线,它具有与经典Bézier曲线(h=0)一致的诸多优良性质。为此,文中研究了二次h-Bézier曲线具有单调曲率的充要条件及其构造算法。首先,讨论二次h-Bézier曲线曲率极值的存在... h-Bézier曲线(h>0)又被称为Pólya曲线,它具有与经典Bézier曲线(h=0)一致的诸多优良性质。为此,文中研究了二次h-Bézier曲线具有单调曲率的充要条件及其构造算法。首先,讨论二次h-Bézier曲线曲率极值的存在性,得到曲线具有单调曲率的充要条件;通过引入曲率临界圆,给出判断二次h-Bézier曲线曲率单调性的几何方法,即检查二次h-Bézier曲线的中间控制点是否在曲率临界圆上或圆内;并由此得到构造具有单调曲率的二次h-Bézier曲线的两种算法,通过调节形状参数h可保证曲线具有单调递减或单调递增的曲率。其次,研究两条二次h-Bézier曲线的光滑拼接,基于对二次h-Bézier曲线性质的分析,选择第二条曲线在肩点处与第一条曲线的端点实现拼接,得到G~2拼接的充要条件;讨论参数对拼接曲线形状的影响。最后,构造出同时满足G~2拼接、曲率单调递减(或单调递增)的组合二次h-Bézier曲线。数值实例显示了组合二次h-Bézier曲线的造型优势和灵活性。 展开更多
关键词 h-Bézier曲线 单调曲率 曲率临界圆 G~2拼接 肩点
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曲率单调的组合二次Phillips q-Bézier曲线 被引量:3
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作者 梁吉娜 解滨 韩力文 《图学学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期443-452,共10页
Phillips q-Bézier曲线是一类包含q-整数的广义Bézier曲线。针对二次Phillips q-Bézier曲线的曲率单调条件,从代数和几何两方面进行了研究,构造出曲率单调的二次Phillips q-Bézier曲线及曲率单调递减的组合二次Phil... Phillips q-Bézier曲线是一类包含q-整数的广义Bézier曲线。针对二次Phillips q-Bézier曲线的曲率单调条件,从代数和几何两方面进行了研究,构造出曲率单调的二次Phillips q-Bézier曲线及曲率单调递减的组合二次Phillipsq-Bézier曲线。首先,通过曲线曲率的坐标表示,探究代数形式的曲率单调条件,定义曲率单调包围圆,给出二次Phillips q-Bézier曲线具有单调曲率的几何充要条件。当形状参数q=1时,Phillips q-Bézier曲线退化为经典的Bézier曲线,因此上述曲率单调条件包含经典二次Bézier曲线的结果。其次,讨论二次Phillips q-Bézier曲线间的G^(2)光滑拼接条件及条件中的各个参数对拼接曲线的影响。再次,对于给定首末控制顶点的曲线,选择合适的中间控制顶点,求得使其具有单调曲率时形状参数的取值范围,构造出曲率单调的单条二次Phillips q-Bézier曲线。进而,构造出同时满足G^(2)拼接与曲率单调递减的组合二次Phillips q-Bézier曲线。最后,利用曲率单调递减的组合二次Phillipsq-Bézier曲线,构造出具有包含关系的两圆之间的缓和曲线。数值实例显示了组合二次Phillips q-Bézier曲线的造型优势和灵活性。 展开更多
关键词 Phillips q-Bézier曲线 单调曲率 包围圆 G 拼接 缓和曲线
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Lupaş q-Bézier曲线的离散卷积生成与求值算法 被引量:2
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作者 耿梦圆 解滨 韩力文 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期104-112,共9页
Lupaşq-Bernstein算子是最早提出的有理形式下基于q-整数的q-模拟Bernstein算子。通过Lupaşq-Bernstein基函数的递推关系反向使用金字塔算法,离散卷积生成n次Lupaşq-Bernstein基函数序列。结合离散卷积满足的交换性,针对n次Lupaşq-B... Lupaşq-Bernstein算子是最早提出的有理形式下基于q-整数的q-模拟Bernstein算子。通过Lupaşq-Bernstein基函数的递推关系反向使用金字塔算法,离散卷积生成n次Lupaşq-Bernstein基函数序列。结合离散卷积满足的交换性,针对n次Lupaşq-Bézier曲线推导出其速端曲线及n!种de Casteljau算法。与Bézier曲线de Casteljau算法得到的切点不同,Lupaşq-Bézier曲线的de Casteljau算法得到的曲线上的一点是直线与曲线相交的2个割点之一。针对二次Lupaşq-Bézier曲线,给出了计算左/右割点的充分必要条件,然后通过提出双割点算法,可以同时得到左/右割点。 展开更多
关键词 离散卷积 速端曲线 de Casteljau算法 割点 交比不变性
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