两条B样条曲线求交的高效计算方法
An Efficient Method for Computing the Intersection bewteen Two B-Spline Curves作者机构:杭州电子科技大学计算机学院杭州310018
出 版 物:《计算机辅助设计与图形学学报》 (Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics)
年 卷 期:2024年第36卷第5期
页 面:687-700页
核心收录:
学科分类:08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0812[工学-计算机科学与技术(可授工学、理学学位)]
主 题:B样条曲线/曲线求交 裁剪法 线性包围法 相切 非多项式函数
摘 要:曲线曲面间求交计算在CG和CAD中有着广泛的应用.牛顿法等迭代法计算效率高但需要良好的初始值;裁剪法具有良好的鲁棒性但计算效率不理想,尤其是对于相切情况的求交问题.为此,提出一种计算2条B样条曲线交点的混合方法.首先提出一种高效的线性复杂度裁剪方法,用于获得良好的初始值;然后提出一种与导数无关且效率更高的改进的割线法,用于验证贯穿性相交情况;最后提出一个相切情况下收敛阶为2的迭代公式,其性能远优于现有的牛顿法和裁剪法.理论上,混合方法若与根隔离法相结合,可以应用于更多类型曲线间的求交问题.数值实验结果表明,与现有的同类方法相比,在贯穿情况下,所提方法的计算效率提高约10%,在相切情况下则提高约100%~300%.