CAGD考点总结

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资源描述

Ferguson曲线的优缺点•优点:1)结构简单•2)可以矩阵实现•缺点:1)端点切矢量用户不易给出•2)二阶及二阶以上的光滑拼接不易实现•3)Ferguson曲面片在四个角点处过于平坦,形状不易控制Bezier造型方法的优缺点•实质:Bernstein多项式的参数形式•优点:灵活、方便控制、仿射不变性、保凸等等•缺点:对大量数据进行插值运算较复杂,缺乏局部修改性。不能精确表示圆锥曲线曲面。孔斯(Coons)曲面•实质:利用了超限插值和布尔和的思想。•优点:1)给定边界,自动生成曲面•2)逼近性能较好•缺点:1)形状不易控制和修改•2)角点处较平坦•3)高阶光滑拼接较困难B样条造型方法的优缺点•优点:次数低、计算量少、稳定•便于控制形状和进行局部修改,光滑性好。•缺点:与Bezier方法相比,插值性差,不能精确表示圆锥曲线曲面。5、NURBS•Non-UniformRationalB-Spline的简称•1980s,Piegl/Tiller•优点:1)对标准的解析形状和自由曲线、曲面提供了统一的数学表示;2)可通过控制顶点和权因子来灵活地改变形状;3)对插入节点、修改、分割、几何变换等的处理工具有利;4)具有透视投影变换和仿射变换的不变性;5)非有理B样条、有理及非有理Bezier曲线、曲面是NURBS的特例;被ISO确定为定义几何形状的唯一数学方法。缺点:需要更大的存储空间参数连续性和曲线曲面的光滑性没有必然联系曲线曲面在满足参数连续性的同时,往往也失去了对形状的修改能力不满足参数连续性的曲线也可以具有较好的光滑性1、两条曲线在拼接点处只能是C0连续。2、尽管切矢不连续,但切矢方向是连续的。3、尽管不是C2连续,但曲率是连续的,两条曲线在拼接点处有公共的曲率圆,曲线具有较好的光滑性。两条曲线达到n阶几何连续=两条曲线弧长参数化后,在连接点处达到Cn连续。n阶几何连续记作Gn从B样条曲线的方程可以看出,曲线的次数与控制顶点的个数无关,这是与Bezier曲线的不同之处。B样条曲线的局部支承性1)当u∈[ui,ui+1]时,k次B样条曲线至多与dj,j=i-k,...,i这k+1个顶点有关,而与其它控制顶点无关,这是与Bezier曲线不同的地方。2)移动控制顶点di它仅影响定义在区间[ui,ui+k+1]上的k+1段曲线,而不会影响其它曲线段的形状。3)在不含重节点的情况下,样条曲线共有n-k+1段,增加或减少一个控制顶点,也相应的增加或减少一段曲线段。1、不同之处B样条曲线是一种多项式样条曲线,而Bezier曲线是一种参数多项式曲线。B样条曲线的控制顶点个数与曲线次数无关,而Bezier曲线的控制顶点个数比曲线次数多1。B样条曲线具有比Bezier曲线更强的凸包性。k次B样条曲线的端节点重复度没有达到k+1,曲线端点的几何性质与Bezier曲线端点的几何性质不同。2、联系k次Bezier曲线按照Ck-1的连续度首尾相连,可以表示成B样条曲线。B样条曲线中的每一段可以通过反复插入节点得到每段曲线的Bezier点。B样条曲线就是一段Bezier曲线,所以,B样条曲线是Bezier曲线的一种推广。3、相同之处Bezier曲线和B样条曲线都具有变差缩减性和仿射不变性。

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