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国家工程技术图书馆
2022年11月29日
摘要: 计算机辅助几何设计(ComputerAidedGeometricDesign)是在计算机得到广泛应用的前提下,迅速发展起来的一门工程学科,它主要研究计算机图象系统环境下曲面信息的表示、逼近、分析和综合。CAGD应用的核心问题为几何建模。在CAGD中,通常需要对自由曲线... 展开 计算机辅助几何设计(ComputerAidedGeometricDesign)是在计算机得到广泛应用的前提下,迅速发展起来的一门工程学科,它主要研究计算机图象系统环境下曲面信息的表示、逼近、分析和综合。CAGD应用的核心问题为几何建模。在CAGD中,通常需要对自由曲线和曲面建模。所谓自由曲线和曲面,即通过采样得到的一系列型值点构成的离散曲线和曲面,需要通过曲线和曲面重建,来建立自由曲线和曲面的数学模型。 近十年来,随着CAGD应用的不断发展,自由曲线和曲面的多分辨建模逐渐成为研究的热点。在自由曲线和曲面的几何造型设计中,如何以较少的时间、空间代价来实现既定精度的造型设计,可以通过多分辨分析(Multi-resolutionAnalysis)理论得到很好的解决。MRA的成功应用,首先出现于小波分析领域,1987年,Mallat使用MRA的概念统一了各种具体小波基的构造方法,并由此提出了Mallat快速小波分解和重构算法。随后,各应用领域试图建立本领域的MRA理论框架,解决实际应用中的精度问题。 MRA在CAGD中的应用研究开始于20世纪90年代,CAGD中的特有研究手段与内容,为MRA的应用带来许多新的特点。MRA在CAGD中的应用大致分为如下两个方向:以层次B样条为代表的样条函数的多分辨构造,以层次Delaunay三角剖分为代表的参数域网格的多分辨构造。 本文通过对CAGD应用的理论知识及背景资料的分析,就CAGD应用中关于自由曲面建模的新问题,即如何解决存储空间、计算时间的要求和建模精度之间的矛盾,提出借助于MRA理论,并结合CAGD的特点,将多尺度MRA应用于CAGD研究,形成该问题的一种解决方案。 本文整理和研究了目前在CAGD中发展迅速的多分辨建模理论,并在此基础上建立了混合尺度模型,在参数域网格及样条逼近两重剖分的意义下,通过优化方法,实现了对原模型的多尺度多分辨建模,为解决实际问题提供了一种优化方案。 收起
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