基于改进的临界多边形算法的鞋片排样方法

1

作者 陈炜杰 陈炜 +2 位作者 马莹 卢木旺 林鸿杰 《电子测量技术》 北大核心 2025年第14期106-117,共12页

针对安全鞋生产中二维排样所面临的鞋片形状复杂、排样效率低、材料利用率不足等挑战,本文提出了一种基于改进临界多边形的智能排样算法。首先,引入基于切线向量的圆弧接触判定策略,有效解决带有弧边鞋片的重叠检测问题。然后,提出不完... 针对安全鞋生产中二维排样所面临的鞋片形状复杂、排样效率低、材料利用率不足等挑战,本文提出了一种基于改进临界多边形的智能排样算法。首先,引入基于切线向量的圆弧接触判定策略,有效解决带有弧边鞋片的重叠检测问题。然后,提出不完整临界多边形算法来生成可排区域,减少排样耗时。最后,构建基于形状特征的排样策略,以提高材料利用率。实验结果表明,本文提出的排样算法的最大材料利用率为91.27%,平均材料利用率为79.10%,较人工排样提升8.36%。单个鞋片的排样用时在1.21~1.63 s之间,较人工排样缩短了68.2%。该算法有效解决了形状复杂且不规则的安全鞋鞋片的在线排样问题。 展开更多

关键词 安全鞋 鞋片排样 不规则形状 临界多边形算法 重叠检测

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基于改进Alpha Shapes算法的农机作业面积测量 被引量：7

2

作者 孙艺哲 李季 +2 位作者 刘斌 谢煜 宫鹤 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第8期144-148,共5页

农田作业面积测量方法层出不穷,但在对小块田地与不规则田地进行面积测量时会出现较大的误差,为此设计基于改进后的Alpha Shapes算法农机作业面积测量方法。利用改进后的Alpha Shapes算法对农机作业定位点集进行处理,实现对小块农田和... 农田作业面积测量方法层出不穷,但在对小块田地与不规则田地进行面积测量时会出现较大的误差,为此设计基于改进后的Alpha Shapes算法农机作业面积测量方法。利用改进后的Alpha Shapes算法对农机作业定位点集进行处理,实现对小块农田和不规则农田作业轮廓的精准提取,采用Delaunay三角剖分算法计算出农田作业面积。试验结果表明:基于改进后的Alpha Shapes算法的小块农田和不规则农田进行面积测量时误差率分别为1.5%和3.5%,其他测量方法对小块农田和不规则农田进行面积测量误差率普遍维持在3.5%和5%以上。结果表明采用改进Alpha Shapes算法的农机作业面积测量方法在对小块农田和不规则田地进行面积测量时,精度较高,满足试验设计要求。 展开更多

关键词 面积测量 ALPHA shapes算法 小块农田 不规则农田

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基于轨迹线改进的临界多边形算法

3

作者 韩志仁 韩子默 贾震 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期83-88,共6页

在异形件的下料排样问题中,最为困难的就是求解裁片在板料中的位置以保证材料较高的利用率,算法复杂度随着料片数量和料片轮廓复杂度的增加迅速上升。临界多边形算法是计算异形件之间靠接位置和重叠关系的一种基础性几何工具,临界多边... 在异形件的下料排样问题中,最为困难的就是求解裁片在板料中的位置以保证材料较高的利用率,算法复杂度随着料片数量和料片轮廓复杂度的增加迅速上升。临界多边形算法是计算异形件之间靠接位置和重叠关系的一种基础性几何工具,临界多边形算法的性能与下料排样算法效率密切相关。本文在基于轨迹线的求解临界多边形算法基础上,提出一种求解临界多边形(NFP)的改进算法。该算法有效地将移动碰撞算法和轨迹线算法相结合,充分发挥两类算法各自的优点,提高了临界多边形求解的计算速度。仿真实例验证了改进方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 临界多边形 轨迹线 排样 移动碰撞法 不规则形状

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基于改进遗传禁忌搜索算法的二维不规则件排样优化 被引量：2

4

作者 梁金龙 毛文志 +1 位作者 栾显晔 徐金亭 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期54-61,89,共9页

针对二维不规则钣金件排样问题,提出一种融合临界多边形(NFP)定位和改进遗传禁忌搜索算法的排样优化方法。首先,根据零件的几何特征对其进行分类编码,求解零件类间的NFP,避免NFP的重复计算,同时引入以排样高度最小化为目标的启发式规则... 针对二维不规则钣金件排样问题,提出一种融合临界多边形(NFP)定位和改进遗传禁忌搜索算法的排样优化方法。首先,根据零件的几何特征对其进行分类编码,求解零件类间的NFP,避免NFP的重复计算,同时引入以排样高度最小化为目标的启发式规则,给出零件定位策略的综合评价函数,以提高板材利用率。其次,在零件排序优化时,将遗传算法中的精英群体作为禁忌搜索算法的高质量初始解,减少计算资源消耗。最后,利用欧洲切割和包装特别兴趣小组ESICUP提供的标准算例对所提排样方法进行测试。结果表明:相比传统遗传禁忌搜索算法,所提排样方法的计算效率提升了28.32%~80.23%,并且在与两种现有算法的7个基准测试对比中,所提排样方法均取得了最优排样结果。 展开更多

关键词 二维不规则件 临界多边形 启发式规则 精英策略 遗传禁忌搜索算法

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建筑物三维表面模型简化算法探讨 被引量：13

5

作者 王庆国 朱庆 艾廷华 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2007年第2期84-86,132,共4页

模型简化是近年来计算机图形学中的一个研究热点,并已在虚拟现实、可视化、实时渲染、计算机视觉和渐进传输等众多方向得到广泛应用。本文针对3D建筑物表面模型的自动简化处理,首先对现有模型简化算法及各自的优缺点进行了归纳总结,分... 模型简化是近年来计算机图形学中的一个研究热点,并已在虚拟现实、可视化、实时渲染、计算机视觉和渐进传输等众多方向得到广泛应用。本文针对3D建筑物表面模型的自动简化处理,首先对现有模型简化算法及各自的优缺点进行了归纳总结,分析了现有3D建筑物模型简化算法存在的问题,并探讨了3D建筑物表面模型的简化思路。 展开更多

关键词 建筑物模型 多边形模型 简化算法 不规则几何体

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应用临界多边形方法与小生境遗传算法求解不规则排样问题 被引量：8

6

作者 刘海明 周炯 吴忻生 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2016年第5期1002-1007,共6页

针对现代制造业中广泛存在的不规则排样问题进行了研究,提出一种基于临界多边形排样策略和小生境遗传算法的排样优化算法.算法通过改进的移动碰撞法计算零件之间的临界多边形,以确定最佳的零件靠接排放位置;通过基于小生境策略的遗传算... 针对现代制造业中广泛存在的不规则排样问题进行了研究,提出一种基于临界多边形排样策略和小生境遗传算法的排样优化算法.算法通过改进的移动碰撞法计算零件之间的临界多边形,以确定最佳的零件靠接排放位置;通过基于小生境策略的遗传算法优化零件的排样顺序,确定最佳排样序列.对所提出的排样优化算法作了实验测试和算法评估,验证算法的可行性与有效性.排样实验结果表明,该算法能够用于求解不规则排样问题,且在一定程度上优于已有算法,能够提高材料利用率. 展开更多

关键词 不规则排样 临界多边形 遗传算法 小生境策略

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临界多边形生成算法的改进 被引量：4

7

作者 刘嘉敏 佟德刚 黄有群 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2005年第5期567-570,共4页

二维不规则形状零件排样是将给定的若干不规则形状零件合理、较优地排放在给定的材料中,使得材料利用率最大.求解一个多边形相对于另一个多边形的临界多边形,是不规则形状零件自动排样算法中的关键技术,而且需要反复调用.探讨了斜率法... 二维不规则形状零件排样是将给定的若干不规则形状零件合理、较优地排放在给定的材料中,使得材料利用率最大.求解一个多边形相对于另一个多边形的临界多边形,是不规则形状零件自动排样算法中的关键技术,而且需要反复调用.探讨了斜率法求解临界多边形的优点,分析了该方法在任意两个多边形有多边重叠的情形时出现错误的原因,给出了对斜率法的改进方法,通过实例验证,该方法是有效可行的. 展开更多

关键词 临界多边形 排样 不规则形状 多边形 斜率法

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基于实数编码量子进化算法的不规则多边形排样 被引量：7

8

作者 杨卫波 王铮 +1 位作者 王万良 张景玲 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1235-1243,共9页

为探索更高效的二维不规则多边形排样方法,提出一种改进的实数编码量子进化算法。设计了基于临界多边形的按照排样件最低形心位置进行布局的放置策略,并建立了以最大化材料利用率为优化目标的数学模型;设计了基于排样编号序列和旋转角... 为探索更高效的二维不规则多边形排样方法,提出一种改进的实数编码量子进化算法。设计了基于临界多边形的按照排样件最低形心位置进行布局的放置策略,并建立了以最大化材料利用率为优化目标的数学模型;设计了基于排样编号序列和旋转角索引序列的实数几率幅值编码方法及解生成方式,通过量子观测操作直接生成问题解,使其解码效率较高;算法通过自适应调节方式进行量子更新,采用启发式算法生成排样序列初始种群,以保证解在时间和质量上的可行性。通过基准算例仿真和算法对比实验,验证了所提算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 不规则排样问题 临界多边形 启发式算法 实数编码 量子进化算法

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不规则多边形的干涉算法 被引量：6

9

作者 刘德全 滕弘飞 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期597-600,共4页

研究了二维两不规则多边形图形之间的干涉计算问题，借鉴有限元法的思想，将不规则多边形视为若干三角形的组合，从而转化为两三角形之间干涉计算问题． 分析了两三角形之间干涉图形的有关性质，给出了两三角形之间干涉量的计算方法，... 研究了二维两不规则多边形图形之间的干涉计算问题，借鉴有限元法的思想，将不规则多边形视为若干三角形的组合，从而转化为两三角形之间干涉计算问题． 分析了两三角形之间干涉图形的有关性质，给出了两三角形之间干涉量的计算方法，进而给出了两不规则多边形之间干涉量计算的有限三角形单元干涉算法． 展开更多

关键词 不规则多边形 干涉量 计算机图形学 干涉算法

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量子行为粒子群优化算法的布局问题研究 被引量：12

10

作者 黄建江 须文波 +1 位作者 孙俊 董洪伟 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第12期3015-3018,共4页

基于多边形扫描转换的启发式底左(HBL)算法,将量子行为的粒子群算法(QPSO)应用于布局问题——二维不规则多边形优化排样,给出了该问题的粒子构造方法及其布局优化过程。通过与模拟退火遗传算法(SAGA)进行布局优化比较,验证了该算法求解... 基于多边形扫描转换的启发式底左(HBL)算法,将量子行为的粒子群算法(QPSO)应用于布局问题——二维不规则多边形优化排样,给出了该问题的粒子构造方法及其布局优化过程。通过与模拟退火遗传算法(SAGA)进行布局优化比较,验证了该算法求解布局优化问题的有效性。 展开更多

关键词 量子行为粒子群算法 布局优化 二维不规则多边形 模拟退火遗传算法 启发式底左算法

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改进临界多边形生成算法 被引量：8

11

作者 杨卫波 王万良 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第1期32-35,共4页

在Burke等人提出的用于求解临界多边形的移动碰撞算法基础之上,提出了一种更加高效的求取NFP的改进算法。该算法大大降低了问题的几何复杂性,简化了计算最小移动距离的方法,使许多启发式策略可以更加容易地与该算法结合来求解二维排样... 在Burke等人提出的用于求解临界多边形的移动碰撞算法基础之上,提出了一种更加高效的求取NFP的改进算法。该算法大大降低了问题的几何复杂性,简化了计算最小移动距离的方法,使许多启发式策略可以更加容易地与该算法结合来求解二维排样问题。实例验证了改进算法是有效且可行的,已应用于皮革自动排样软件中。 展开更多

关键词 临界多边形 不规则形状 排样 移动碰撞法

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遗传模拟退火融合算法求解工程二维排样问题 被引量：5

12

作者 李敬花 樊付见 +1 位作者 王昊 余锋 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1962-1967,共6页

为探索更高效的工程二维排样优化方法,给出了基于遗传模拟退火融合算法的工程二维排样优化方法。首先,建立以板材利用率为主优化目标的问题模型,并采用基于一定包络准则的凸多边形包络法对不规则形状进行近似处理;在此基础上,设计模型... 为探索更高效的工程二维排样优化方法,给出了基于遗传模拟退火融合算法的工程二维排样优化方法。首先,建立以板材利用率为主优化目标的问题模型,并采用基于一定包络准则的凸多边形包络法对不规则形状进行近似处理;在此基础上,设计模型求解的遗传模拟退火融合算法,该算法结合遗传算法的快速全局搜索能力和模拟退火算法较强的局部搜索能力,以遗传算法做外层循环,以模拟退火做内层循环,通过模拟退火较强的局部搜索能力,改善外循环遗传算法的早熟现象,从而避免搜索过程陷入局部最优。最后,通过具体算例验证了该算法求解二维排样问题的可行性和有效性。 展开更多

关键词 二维排样优化 不规则形状 遗传算法 模拟退火算法 早熟现象

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设计知识驱动的不规则多边形排样算法及应用 被引量：3

13

作者 冯毅雄 钟锐锐 +5 位作者 张志峰 黄城 李中凯 胡炳涛 洪兆溪 谭建荣 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期593-603,共11页

为高效解决实际生产制造中的二维不规则多边形排样问题,提出一种设计知识驱动的启发式算法。利用临界多边形判定多边形之间的相对位置,并建立局部适应度数学模型用于衡量多边形的贴合程度;根据设计知识建立数学模型来评价多边形待摆放位... 为高效解决实际生产制造中的二维不规则多边形排样问题,提出一种设计知识驱动的启发式算法。利用临界多边形判定多边形之间的相对位置,并建立局部适应度数学模型用于衡量多边形的贴合程度;根据设计知识建立数学模型来评价多边形待摆放位置,利用基于局部搜索的贪心算法完成排样。通过对国际通用基准用例进行实验测试并与现有智能优化算法进行对比,证明了所提算法在排样质量与时间性能上不但具有一定优势,而且稳定性高。通过实际生产中样片数据的实验测试证明了所提算法的实用性。 展开更多

关键词 不规则排样问题 临界多边形 知识驱动 启发式算法

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基于重心NFP的二维不规则形状排样算法 被引量：13

14

作者 刘胡瑶 何援军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期723-726,731,共5页

提出了一种基于重心NFP的二维不规则多边形排样算法,算法主要包括临界多边形计算和排样定位选优等内容。该算法以多边形来表示板材和待排零件,通过求解临界多边形NFP来得到多边形之间的所有靠接(排放)位置。为了在NFP中进一步得到优化... 提出了一种基于重心NFP的二维不规则多边形排样算法,算法主要包括临界多边形计算和排样定位选优等内容。该算法以多边形来表示板材和待排零件,通过求解临界多边形NFP来得到多边形之间的所有靠接(排放)位置。为了在NFP中进一步得到优化的靠接位置,在NFP的基础上提出了重心NFP的概念,通过选择重心NFP中的最低重心位置来确定零件的排放位置。在零件的排样次序算法上,提出了顺序递归排样算法和遗传算法,以降低排样过程中形成的空腔所造成的浪费。该算法可处理板材和零件均为不规则形状的排样问题,允许零件在全角度范围内进行旋转,并可处理板材内部带孔洞或者边界形成空腔等特殊情况。 展开更多

关键词 不规则排样 临界多边形 重心NFP 递归排样 遗传算法

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异型件排样系统的研究与开发 被引量：3

15

作者 贾志欣 殷国富 +1 位作者 罗阳 戈鹏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第12期218-220,共3页

对于多种不规则零件的排样问题，任何算法都难以保证总能得到最优解。该文采用计算机图形学处理技术以及现代智能算法相结合的方式，按照图形预处理、自动排样、人工交互编辑3步有效地解决了不规则零件的排样问题，并开发了相应的排样... 对于多种不规则零件的排样问题，任何算法都难以保证总能得到最优解。该文采用计算机图形学处理技术以及现代智能算法相结合的方式，按照图形预处理、自动排样、人工交互编辑3步有效地解决了不规则零件的排样问题，并开发了相应的排样软件。 展开更多

关键词 异型件排样系统 最优化问题 启发式算法 遗传算法 模拟退火算法

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基于梯形分解的不规则多边形干涉算法 被引量：3

16

作者 王金敏 刘季烨 方沂 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2005年第6期52-57,共6页

研究了二维两不规则多边形之间的干涉量计算问题,将不规则多边形离散为有限个梯形的组合,从而转化为两两梯形对之间干涉量计算问题。分析了两梯形间干涉拓扑图形类型,并按内点个数区间及干涉量多边形顶点性质将其归类,给出两梯形对干涉... 研究了二维两不规则多边形之间的干涉量计算问题,将不规则多边形离散为有限个梯形的组合,从而转化为两两梯形对之间干涉量计算问题。分析了两梯形间干涉拓扑图形类型,并按内点个数区间及干涉量多边形顶点性质将其归类,给出两梯形对干涉量计算方法。在此基础上提出用水平梯形剖分不规则多边形的思想,进而得到基于梯形分解的平面多边形干涉算法,并进行该算法复杂度分析。最后,算例表明了本算法的可行性。 展开更多

关键词 计算机应用 干涉算法 梯形分解 不规则多边形

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考虑运动学约束的不规则目标遗传避碰规划算法 被引量：17

17

作者 张智 林圣琳 +1 位作者 朱齐丹 王开宇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1348-1358,共11页

针对复杂环境下不规则目标的路径规划问题,提出了一种带有运动学约束的遗传避碰规划算法。以舰载机在航母甲板上的路径规划问题作为研究对象,并且该算法可推广至其他具有此类约束的路径规划问题中,它较好地解决了目标形状复杂、障碍环... 针对复杂环境下不规则目标的路径规划问题,提出了一种带有运动学约束的遗传避碰规划算法。以舰载机在航母甲板上的路径规划问题作为研究对象,并且该算法可推广至其他具有此类约束的路径规划问题中,它较好地解决了目标形状复杂、障碍环境复杂、目标运动时带有回转半径约束等特殊问题。在传统遗传路径规划算法的基础上,针对性地设计了三维位置和姿态混合编码、三段法路径解码、轨迹包围盒的碰撞检测及距离计算等方法,并在遗传操作中引入惩罚项和修补策略来辅助算法寻优。最后,为得出复杂环境下的最优路径,基于VC++平台对算法进行了仿真验证。结果表明,在复杂障碍环境下,本文提出的算法可求得最优避碰路径,并满足预先设定的目标回转半径约束,能够有效地解决此类目标的避碰路径规划问题。 展开更多

关键词 避碰路径规划 遗传算法 不规则形状 运动学约束 舰载机 甲板调运

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异形桥梁损伤识别方法及参数影响分析 被引量：7

18

作者 赵云鹏 于天来 +2 位作者 焦峪波 宫亚峰 宋刚 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1858-1866,共9页

针对现有异形桥梁结构损伤识别方法的局限性和参数影响的不确定性,本文首先详细分析了损伤程度、传感器数量和模态阶次等参数对损伤识别指标(振型差、模态曲率差、模态柔度差及其曲率)的影响效果,确定将模态柔度差曲率作为识别指标。其... 针对现有异形桥梁结构损伤识别方法的局限性和参数影响的不确定性,本文首先详细分析了损伤程度、传感器数量和模态阶次等参数对损伤识别指标(振型差、模态曲率差、模态柔度差及其曲率)的影响效果,确定将模态柔度差曲率作为识别指标。其次,提出异形桥梁两阶段损伤识别方法,在采用模态柔度差曲率实现损伤定位基础上,基于遗传算法优化支持向量机对损伤程度进行准确识别。损伤识别结果验证了该方法的有效性和准确性。 展开更多

关键词 道路工程 异形桥梁 损伤识别 模态柔度差曲率 遗传算法 支持向量机

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基于改进免疫遗传算法的汽车零件排样 被引量：9

19

作者 闫嘉 李林峰 +1 位作者 林毓培 段书凯 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期204-214,共11页

为提高汽车零件排样的板材利用率,对汽车零件的排样技术进行研究.汽车零件大多是不规则零件,因此其排样属于二维不规则排样问题范畴.在智能优化算法求解二维不规则排样领域,遗传算法容易产生早熟现象,并且局部寻优能力较差,而免疫算法... 为提高汽车零件排样的板材利用率,对汽车零件的排样技术进行研究.汽车零件大多是不规则零件,因此其排样属于二维不规则排样问题范畴.在智能优化算法求解二维不规则排样领域,遗传算法容易产生早熟现象,并且局部寻优能力较差,而免疫算法具有很强的局部寻优能力.结合遗传算法与免疫算法的全局与局部寻优能力,提出一种改进的免疫遗传算法.该算法的遗传选择操作加入个体浓度计算,操作步骤和变异概率可以自适应调整,从而有效避免早熟现象.自适应计算免疫选择个体数以及免疫克隆个体数以提高算法的收敛性能.分别使用ESICUP网站提供的公开数据和实际汽车零件专用数据对提出的免疫遗传算法的性能进行测试,实验结果表明,和现有的几种算法相比,本研究提出的免疫遗传算法能获得更高的材料利用率. 展开更多

关键词 二维不规则排样 临界多边形 汽车零件 智能优化算法

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带有给定切线多边形的保形非均匀B样条曲线 被引量：9

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作者 方逵 吴泉源 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期234-237,共4页

讨论并给定切线多边形相切的非均匀三次B样条曲线 ,所构造的曲线是C2 连续的闭曲线 ,且对切线多边形保形 非均匀三次B样条的所有deBoor点由切线多边形的顶点直接计算生成 构造了与给定切线多边形相切的Cm 连续m +1次非均匀B样条曲线 ... 讨论并给定切线多边形相切的非均匀三次B样条曲线 ,所构造的曲线是C2 连续的闭曲线 ,且对切线多边形保形 非均匀三次B样条的所有deBoor点由切线多边形的顶点直接计算生成 构造了与给定切线多边形相切的Cm 连续m +1次非均匀B样条曲线 最后的实例表明 ,所构造的非均匀三次B样条逼近曲线比分段 展开更多

关键词 切线多边形 保形非均匀B样条曲线 CAD 计算机辅助设计 BÉZIER曲线

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