计算机辅助几何造型技术

计算机辅助几何造型技术
作 者: 莫蓉 吴英 常智勇
出版社: 科学出版社
丛编项: 21世纪高等院校教材
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暂缺《计算机辅助几何造型技术》作者简介

内容简介

计算机辅助几何造型技术是复杂曲面设计的基本技术,它所依赖的数学基础是微分几何。《高等院校教材:计算机辅助几何造型技术》较全面介绍了计算机辅助几何造型技术的基础知识,包括:曲线曲面论的基本知识、样条曲线与曲面、贝齐尔曲线与曲面、B样条曲线与曲面、非均匀有理B样条(NURBS)曲线与曲面、曲线曲面求交算法、曲线曲面光顺等。《高等院校教材:计算机辅助几何造型技术》是面向高等学校非数学类专业的本科生教材,如机械工程及自动化、航空宇航设计与制造等,也可供高等学校师生及有关工程技术人员自学参考。

图书目录

前言

第一章 曲线曲面的基本知识

1. 1 矢量代数基础

1. 1. 1 矢量

1. 1. 2 直线的矢量方程

1. 1. 3 平面的矢量方程

1. 2 曲线论

1. 2. 1 曲线的矢量方程和参数方程

1. 2. 2 矢函数的导矢及其应用

1. 3 曲线的自然参数方程

1. 3. 1 自然参数方程

1. 3. 2 曲线论的基本公式

1. 4 曲率和挠率

1. 4. 1 曲率

1. 4. 2 挠率

1. 5 曲面

1. 5. 1 曲面矢量方程和参数方程

1. 5. 2 曲面上的曲线及其切矢和曲面上法矢

1. 5. 3 曲面的等距面方程

1. 6 直纹面和可展曲面

1. 6. 1 直纹面

1. 6. 2 可展曲面

习题

第二章 样条曲线与Coons曲面

2. 1 基本概念

2. 1. 1 插值与逼近

2. 1. 2 多项式基

2. 2 三次样条函数及其力学背景

2. 3 三次样条函数

2. 3. 1 定义

2. 3. 2 用型值点处的一阶导数表示插值三次样条曲线——m关系式

2. 3. 3 用型值点处的二阶导数表示插值三次样条曲线——M关系式

2. 3. 4 求解插值三次样条曲线的步骤

2. 3. 5 三次样条曲线的局限性

2. 4 参数样条曲线

2. 4. 1 参数样条曲线

2. 4. 2 累加弦长参数样条解决“大挠度”的问题

2. 4. 3 端点条件的换算

2. 4. 4 参数样条曲线的计算步骤

2. 5 Ferguson曲线

2. 5. 1 Ferguson参数曲线表达形式

2. 5. 2 Ferguson曲线段的拼接

2. 6 Coons曲面

2. 6. 1 曲面表示法与记号

2. 6. 2 具有给定边界的Coons曲面

2. 6. 3 具有给定边界和跨界切矢的Coons曲面片

2. 6. 4 具有给定边界及其跨界切矢. 跨界曲率的Coons曲面

2. 6. 5 双三次Coons曲面

2. 7 三种定义曲面的基本方法

2. 7. 1 笛卡儿乘积法

2. 7. 2 母线法

2. 7. 3 布尔和法

习题

第三章 贝齐尔曲线与曲面

3. 1 贝齐尔曲线的定义与性质

3. 1. 1 贝齐尔曲线的定义

3. 1. 2 贝齐尔曲线的几何性质

3. 2 贝齐尔曲线的几何作图法

3. 2. 1 贝齐尔曲线的几何作图法

3. 2. 2 贝齐尔曲线的递归分割算法

3. 3 贝齐尔曲线的合成

3. 3. 1 连续条件与拼接曲线的光滑度

3. 3. 2 贝齐尔曲线的合成及连续条件

3. 3. 3 贝齐尔曲线拼接的应用举例

3. 4 贝齐尔曲线的升阶与降阶

3. 4. 1 贝齐尔曲线的不足

3. 4. 2 贝齐尔曲线的升阶与降阶

3. 5 贝齐尔曲面

3. 5. 1 双三次贝齐尔曲面

3. 5. 2 贝齐尔曲面的性质

3. 6 贝齐尔曲面的合成

3. 6. 1 位置连续

3. 6. 2 跨界斜率连续

3. 6. 3 贝齐尔曲线曲面应用

习题

第四章 B样条曲线和曲面

4. 1 B样条基函数的递推定义及其性质

4. 1. 1 B样条基的递推定义

4. 1. 2 B样条基的推导过程

4. 1. 3 B样条基的性质

4. 2 B样条曲线

4. 2. 1 B样条曲线的定义

4. 2. 2 B样条曲线的性质

4. 2. 3 B样条曲线的分类

4. 3 均匀B样条曲线

4. 3. 1 三次均匀B样条曲线表达形式

4. 3. 2 三次均匀B样条曲线的几何性质

4. 3. 3 特征顶点对曲线形状的影响

4. 3. 4 三次均匀B样条曲线的算法

4. 3. 5 二次均匀B样条曲线

4. 3. 6 三次参数曲线段的比较

4. 4 非均匀B样条曲线

4. 4. 1 B样条曲线的定义域

4. 4. 2 重节点对B样条基的影响

4. 4. 3 重节点对B样条曲线的影响

4. 5 B B样条曲面

4. 5. 1 双三次B样条曲面片

4. 5. 2 双三次B样条曲面的方程

4. 5. 3 B样条曲面及其性质

4. 5. 4 三次均匀B样条曲面的算法

习题

第五章 非均匀有理B样条曲线与曲面

5.

1 NURBS曲线的定义和性质

5.

1.

1 曲线方程的三种等价表示

5.

1.

2 NURBS曲线三种表示方式的特点

5.

1.

3 NURBS曲线的几何性质

5.

1.

4 权因子对NURBS曲线形状的影响

5.

1.

5 圆锥曲线的表示

5.

2 NURBS曲面的定义和性质

5.

2.

1 NURBS曲面方程的三种表示方法

5.

2.

2 NURBS曲面的性质

5.

2.

3 曲面权因子的几何意义

5.

2.

4 常用曲面的NURBS表示

5.

2.

5 NURBS曲面的形状修改

5.

3 NURBS曲线曲面的配套技术

5.

3.

1 NURBS曲线曲面求值. 求导

5.

3.

2 NURBS曲线曲面拟合

习题

第六章 曲面求交算法

6.

1 曲面求交的分类与基本方法

6.

1.

1 曲面求交的分类

6.

1.

2 曲面求交的基本方法

6.

2 分割算法

6.

2.

1 分割算法的基本原理

6.

2.

2 分割算法的注意问题

6.

3 迭代法

6.

3.

1 迭代法的基本原理

6.

3.

2 三参数迭代法

6.

3.

3 四参数迭代法

6.

3.

4 需注意的问题

6.

4 追踪法

6.

4.

1 追踪法基本过程

6.

4.

2 Lattice网格求交法

6.

4.

3 追踪法中的其他内容

习题

第七章 曲线曲面光顺

7.

1 曲线曲面光顺的基本概念

7.

1.

1 光顺的基本概念

7.

1.

2 光顺性准则

7.

2 能量法光顺

7.

2.

1 能量法的构造过程

7.

2.

2 能量法的迭代停止准则及方法

7.

3 参数样条选点光顺

7.

3.

1 三次参数曲线选点光顺算法

7.

3.

2 选点光顺算法的说明

7.

4 NURBS曲线选点光顺

7.

4.

1 NURBS曲线选点修改的基本原理

7.

4.

2 光顺性准则

7.

4.

3 节点删除方法

7.

4.

4 光顺中的误差控制

7.

4.

5 NURBS曲线选点迭代光顺算法

7.

5 曲面光顺

7.

5.

1 网格法光顺算法

7.

5.

2 能量法光顺

习题

参考文献