广义Bernstein算子的离散概率模型与曲线设计

广义Bernstein算子的离散概率模型与曲线设计

论文摘要

Bernstein多项式是逼近论和几何设计领域中的重要算子.随着量子微积分的发展,基于h-微积分的h-Bernstein算子和基于q-微积分的Lupas q-Bernstein算子、Phillips q-Bernstein算子出现并广受关注.本文主要通过构造离散概率模型研究q-Bernstein算子和h-Bernstein算子的性质,并将h-Bernstein算子应用于曲线设计.主要研究成果如下:从Lupas q-Bernstein算子的生成函数出发,研究Lupas q-Bernstein算子的基本性质和新的算法.通过构建Lupas q-Bernstein算子生成函数恒等式,分析了 Lupas q-Bernstein算子的线性再生、升阶公式等基本性质,推导出Lupas q-Bernstein算子的q-Marsden恒等式、降阶公式、有理函数恒等式.构造广义Bernstein算子的离散概率模型,研究广义Bernstein算子的性质.一方面,通过从不同罐中不可重复取球,构造了 Lupas q-Bernstein算子的离散概率模型,从概率的角度分析了 Lupas q-Bernstein算子非负性、单位分解性、升阶公式等基本性质,讨论了由Lupas q-Bernstein算子生成函数得到的降阶公式、有理函数恒等式,定义了 Lupas q-Bernstein算子的离散卷积.进一步通过推广Lupas q-Bernstein算子的离散概率模型,分析了 Lupas q-Bernstein算子的q-逆对称性,生成了重新参数化的Lupas q-Bernstein算子.另一方面,通过从不同罐中可重复取球,构造了 Phillips q-Bernstein算子的离散概率模型,从概率的角度分析了 Phillips q-Bernstein算子的非负性、单位分解性等基本性质,并推导出降阶公式.通过推广Phillips q-Bernstein算子的离散概率模型,生成了(q,h)-Bernstein算子,并从概率的角度研究(q,h)-Bernstein算子非负性、端点性、升阶公式等基本性质和算法,进而得到了h-Bernstein算子的基本性质和算法.通过给h-Bernstein算子增加正实数权因子,定义有理h-Bezier曲线,可精确表示圆锥曲线.首先应用h-Bernstein算子的基本性质和算法,分析曲线的基本性质,推导曲线的升阶公式、de Casteljau算法;然后分别从代数和几何的角度,讨论了二次有理h-Bezier曲线表示圆锥曲线的分类情况.最后给出了喷泉和拱门的造型,显示了有理h-Bezier曲线相比h-Bezier曲线和经典有理Bezier曲线的造型优势和灵活性.

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 引言
  •   0.1 研究背景
  •   0.2 预备知识
  •   0.3 本文框架
  • 第一章 基于生成函数的Lupas q-Bernstein算子性质的研究
  •   1.1 Lupas q-Bernstein算子的生成函数
  •   1.2 Lupas q-Bernstein算子基本性质和新的算法
  •   1.3 本章小结
  • 第二章 广义Bernstein算子的离散概率模型
  •   2.1 q-二项式系数的离散概率模型
  •   2.2 Lupas q-Bernstein算子的离散概率模型及其应用
  •     2.2.1 Lupas q-Bernstein算子的离散概率模型
  •     2.2.2 Lupas q-Bernstein算子的基本性质和新的算法概率解释
  •     2.2.3 Lupas q-Bernstein算子的离散卷积形式
  •     2.2.4 Lupas q-Bernstein算子离散概率模型的推广模型
  •   2.3 Phillips q-Bernstein算子的离散概率模型及其应用
  •     2.3.1 Phillips q-Bernstein算子的离散概率模型
  •     2.3.2 Phillips q-Bernstein算子的基本性质和新的算法
  •   2.4 (q,h)-Bernstein算子的离散概率模型及其应用
  •     2.4.1 (q,h)-Bernstein算子的离散概率模型
  •     2.4.2 (q,h)-Bernstein算子的基本性质和算法
  • 第三章 有理h-Bezier曲线及其圆锥曲线表示
  •   3.1 有理h-Bezier曲线及其基本性质和算法
  •     3.1.1 有理h-Bernstein基函数
  •     3.1.2 有理h-Bezier曲线及其性质
  •     3.1.3 有理h-Bezier曲线的升阶公式和de Casteljau算法
  •   3.2 二次有理h-Bezier曲线与二次有理Bezier曲线的互化
  •   3.3 圆锥曲线分类
  •     3.3.1 圆锥曲线的代数分类
  •     3.3.2 圆锥曲线的几何分类
  •   3.4 造型实例
  • 结论
  • 参考文献
  • 后记
  • 攻读学位期间取得的科研成果清单
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 孙一皓

    导师: 韩力文

    关键词: 离散概率模型,生成函数,算子,有理曲线,圆锥曲线

    来源: 河北师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 数学

    单位: 河北师范大学

    分类号: O177

    总页数: 73

    文件大小: 1786K

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