We use cookies to improve your experience with our site.

一种自动控制三角 B 样条形状的方法

Automatic Shape Control of Triangular B-Splines of Arbitrary Topology

  • 摘要: 三角 B 样条是计算机图形学和几何建模领域中的一种功能强大的工具。它可以表达定义在平面上非规则三角形参数域中的任意复杂的几何形状。并且,三角 B 样条可以被拓展到球面和具有任意拓扑的流形域上。因此,三角 B 样条可以作为一种新的几何标准,用于几何造型设计中的数据表达和模型转换。 和张量积样条相比,尽管三角 B 样条具有很多优势,但是三角 B 样条并没有被广泛地应用到研究和工业领域。主要原因在于 1 )使用者必须处理大量的非规则分布的控制点和节点,这种操作异常繁琐并且很不直观。 2 )三角 B 样条曲面的曲率分布 具有“节点线”现象,也就是说在其曲率在三角面片的边界上有“聚集”现象。这也直接影响了三角 B 样条曲面的视觉效果。 为了解决上述缺点,本文提出了一种算法可以该方法能够自动消除“节点线”现象 , 产生视觉效果良好的三角 B 样条曲面。该方法避免了繁琐的手工调节控制点的操作,并且无需计算复杂的基于物理的光顺泛函。由于只需要求解一个带线性约束的最小二乘问题,因此该方法具有速度快,数值稳定性好的特点。同时,该方法适用于平面,球面和流形上的三角 B 样条。我们的实验结果说明了三角 B 样条不仅具有理论上的完备性,并且是计算机图形学和几何设计领域中的非常实用的工具。

     

    Abstract: Triangular B-splines are powerful and flexible in modeling a broader class of geometric objects defined over arbitrary, non-rectangular domains. Despite their great potential and advantages in theory, practical techniques and computational tools with triangular B-splines are less-developed. This is mainly because users have to handle a large number of irregularly distributed control points over arbitrary triangulation. In this paper, an automatic and efficient method is proposed to generate visually pleasing, high-quality triangular B-splines of arbitrary topology. The xperimental results on several real datasets show that triangular B-splines are powerful and effective in both theory and practice.

     

/

返回文章
返回