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1、北京交通大学硕士学位论文基于Hermite细分曲面算法的交互设计模块的研究与实现姓名：王金生申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：施寅20040301Y58G,191北方交通大学硕士学位论文摘要曲面造型方法一直以来都是计算机图形学领域的研究重点和热点之一，它主要研究在计算机图形系统环境下对曲面的表示、设计、显示和分析等。网格细分(Subdivision)是曲面的一种表示方法，是曲面造型的一个分支，也是曲面造型的研究重点之一。曲面造型方法由于其局部性好、计算量小、算法简单、响应速度高等优点，已经广泛应用于计算机图形学、CAGD、计算机动画
2、以及虚拟现实等领域。细分方法实际上是从一个称为控制网格(绝大多数网格数据可用数字化仪通过人工模型来输入)的多面体开始，递归地计算新网格上的每个顶点，这些顶点都是其上一细分级网格上某几个顶点的加权平均。由于细分造型方法具有执行效率高、数值稳定性好等诸多优越性，展开对细分算法的研究具有一定的理论和实际意义。本文围绕Hermite曲面细分方法进行了以下几个方面的工作:一、论述了研究曲面造型方法的意义，分析了国内外曲面造型方法研究的现状和发展方向，最后就细分曲面方法的优缺点与传统造型方法进行了比较。二、介绍了细分曲面的原理和一些基本概念，并给出了细分模式
3、的特点和细分曲面算法的分类。三、讨论了Hermite细分曲面算法的背景、定义，分类，并详细介绍了两种Hermite细分算法。最后将Hermite算法与Loop细分算法和改进的蝶型细分算法进行了比较。四、介绍了一种用于实现Hermite细分曲面算法的数据结构，并说明了实现这种数据结构的位置排序算法。最后，在以上分析和研究的基础上，采用面向对象技术，结合VC++和OpenGL技术实现了Hermite细分算法。五、为了方便展开对Hermite细分算法的进一步研究，给出了基于Hermite细分曲面算法的简单三维形体的交互设计模块，并给出了具有真实感的绘制
4、结果。关键词:曲面造型网格细分IIermite细分交互设计北方交通大学硕士学位论文AbstractSurfacemodelingmethodisoneoftheresearchemphasesandhotspotallthewhile,andwhatitfocusesonisthedenotation,design,display,analysisofsurfaceundertheenvironmentofcomputergraphicssystem.Subdivisionisonemethodtodenotesurface,abranchone
5、oftheresearchemphasesofsurfacemodeling.Surfacemodelingmethodshavefoundtheirwayintowiderapplicationincomputergraphics,computerassistedgeometricdesign(CAGD),computeranimation,andVirtualReality(VR)etc.becauseofthegoodlocality,smallcomputation,simplicity,highspeedInfact,subdivisi
6、onisamethodthatrecursivelycomputesthenewvertices,whichareaveragedwithweightbyoldverticesinpreviouslevel,fromtheinitialpolyhedronnamedcontrolmesheswhosedatacanbeachievedfromthedevicessuchasdigitizer.Becauseofitsadvantageingoodexecutionefficiencyanddata'sstability,itissignifica
7、ntintheoryandpracticeforustoresearchintosubdivisionalgorithms.ThefollowingworkonHermitesubdivisioniscarriedthroughinthispaper:1.Demonstratethesi加ficancetoresearchsurfacemodelingmethod,andanalyzethestatusanddevelopment,thencomparesubdivisionmethodwithtraditionalsurfacemodeling
8、method.2.Introducethetheoryandsomebasicconceptions,andthenadvantagea
