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弹性测地网格全局同步部署的几何引导

图形学 2026-04-27 v2 计算几何

摘要

弹性测地网格通过复杂的非线性运动从平面构型部署到空间构型,这种运动难以在模拟中进行稳健表示。我们提出了一种几何引导框架,将部署离散化为同步的、时间耦合的变形轨迹。从逆向追踪开始——即使用轻量级杆模型折叠已部署的结构,同时在共享参数下记录节点路径——我们获得了可行的节点路径,并构建了一个折线近似问题,该问题在单调性约束下选择全局同步的时间步长,并最小化稳健的尾部聚合偏差度量。我们通过全局优化求解由此产生的非光滑优化问题,从而同时为所有路径获得紧凑的同步位移序列。我们使用以几何为中心的指标(偏差与步数之比、随轨迹数量的缩放)评估了该方法,并通过驱动有限元部署模拟展示了其效用,这些模拟避免了中间屈曲并捕捉了部署引起的预应力。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.17181,
  title  = {Geometric Guidance for Globally Synchronized Deployment of Elastic Geodesic Grids},
  author = {Stefan Pillwein and Alexander Hentschel and Markus Lukacevic and Przemyslaw Musialski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.17181},
  year   = {2026}
}

备注

Computer Aided Geometric Design / International Conference on Geometric Modeling and Processing (GMP 2026), journal preprint, 14 pages including appendices, 13 figures