PH曲线及有理PH曲线插值及其应用

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本文从多项式环上的毕达哥拉斯三元组定理出发,提出了一个简单的映射(PT映射Ψ(叫)=(叫2,|w|2)T,其中w是复数),在此基础上介绍了一类称为PH曲线和有理PH曲线的特殊的平面参数曲线.这类曲线的一个突出特点是具有有理参数的等距曲线,而这正好符合工业应用中CAD/CAM的基本要求. 作为多项式参数曲线的PH曲线首次提出于1990年(FaraukiandSakkalis[16]),它具有精确的弧长而被应用于CNC(计算机数值控制)技术中.本文介绍了PH曲线及有关的插值问题.有理PH曲线是PH曲线向有理参数曲线的推广,本文利用PH曲线的有关理论,给出了有理PH曲线的表示方法,并着重探讨了适合应用的二次和三次有理PH曲线.我们将看到,非退化的有理二次PH曲线总是圆弧,于是对于有理二次PH曲线的插值问题就等价于现有的圆弧插值问题.对于有理三次PH曲线,考虑它的的G1Hermite插值问题,运用复数表达将问题转化为包含5个复代数方程的方程组,通过求解这个方程组,得到结论即当插值条件形成凸多边形时,插值问题有两个解,其中之一为多项式解;而当插值条件形成非凸多边形时,只有切方向满足一定条件时,插值问题才有解.而对于后一种情况,可以证明总可以通过加点的方式细分原逼近曲线,进而得到由两段有理三次PH曲线G1拼接而成的4组样条插值曲线.
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