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本文针对CAD/CAM中经常用到的曲线曲面等距逼近,进行了如下研究工作:
●NURBS曲线曲面的offset逼近及其自交判定。在提出一种简便的NURBS等距曲线的算法基础上,对传统的计算采样点个数的方法进行了改进,并提出了一种offset的误差控制方法
●针对在对NURBS曲线曲面进行等距操作后,offset可能会发生自相交现象,提出了一种去除NURBS等距曲线曲面的自相交的算法。该算法从offset之间的距离特性出发考虑,提出了一种可以判断并去除自相交的算法,该算法思路简明,而且健壮性较好。针对等距曲面的自相交,提出了一种去除NURBS等距曲面自相交的算法。该算法通过在u,v方向上判断采样点的连线是否发生自相交,来检测与去除结果等距曲面上的自相交。
●细分曲线曲面的等距曲线曲面。参考NURBS等距曲线的算法,提出了一种计算四点法细分曲线的等距曲线的算法。并对该算法进行了误差分析与讨论。此外,结合Catmull-Clark细分曲面,结合介绍了一种基于整体偏移控制网格顶点的等距方法,并对误差分析与误差控制进行了讨论。
通过大量的实验表明,本算法可以生成指定精度的曲线曲面,并可以去除自相交,达到了实际需求中对于offset的要求。