Hierarchical Riesz bases for Hs(Omega), 1 < s < 5/2

On arbitrary polygonal domains $Omega subset RR^2$, we construct $C^1$ hierarchical Riesz bases for Sobolev spaces $H^s(Omega)$. In contrast to an earlier construction by Dahmen, Oswald, and Shi (1994), our bases will be of Lagrange instead of Hermite type, by which we extend the range of stability from $s in (2,frac{5}{2})$ to $s in (1,frac{5}{2})$. Since the latter range includes $s=2$, with respect to the present basis, the stiffness matrices of fourth-order elliptic problems are uniformly well-conditioned

Lagrange-Interpolation mit quartischen C1-Splines auf Triangulierungen

Wir entwickeln eine Methode zur Lagrange-Interpolation mit quartischen C1-Splines auf allgemeinen Klassen von Triangulierungen Δ, bei der keine Dreiecke von Δ unterteilt werden. Solche Triangulierungen sind charakterisiert durch die Existenz einer Teilmenge Δs ⊂ Δ disjunkt liegende Dreiecke, sodass jeder innere Knoten geraden Grades Eckpunkt genau eines Dreiecks in Δs ist. Unter Verwendung von Pfaden. ordnen wir die Knoten von Δ in eine geeignete Reihenfolge. Darauf basierend konstruieren wir Lagrange-Interpolationspunkte für den Splineraum S1 4(Δ)

Rational finite elements of class Ck over a quadrangulation

AbstractIn this paper we give a constructive method for rational Ck finite element method in R2 for quadrilateral. For k⩾2, the usual polynomials splines require some supersmoothness at the vertices of the quadrilateral, even when dealing with macro-elements. This is no more a requirement for our rational approach. The process of the construction is illustrated with the help of two examples namely the C1 case and the C2 case

Multivariate Splines and Algebraic Geometry

Multivariate splines are effective tools in numerical analysis and approximation theory. Despite an extensive literature on the subject, there remain open questions in finding their dimension, constructing local bases, and determining their approximation power. Much of what is currently known was developed by numerical analysts, using classical methods, in particular the so-called Bernstein-B´ezier techniques. Due to their many interesting structural properties, splines have become of keen interest to researchers in commutative and homological algebra and algebraic geometry. Unfortunately, these communities have not collaborated much. The purpose of the half-size workshop is to intensify the interaction between the different groups by bringing them together. This could lead to essential breakthroughs on several of the above problems

Trivariate C1-Splines auf gleichmäßigen Partitionen

In der vorliegenden Dissertation werden Splines auf gleichmäßigen Partitionen untersucht. Ziel der Arbeit ist die Analyse von multivariaten Splineräumen und die Entwicklung von neuen Methoden zur Lösung von Interpolations- und Approximationsproblemen mit trivariaten C1-Splines. Die entwickelten Methoden werden in Hinblick auf Lokalität, Stabilität und Approximationsordnung untersucht und die Ergebnisse dem Stand der Technik gegenübergestellt. Erstmalig kann dabei eine Quasi-Interpolationsmethode für trivariate C1-Splines vom totalen Grad zwei entwickelt werden und zur interaktiven Volumenvisualisierung mit Raycasting Techniken effizient eingesetzt werden

Lokale Lagrange-Interpolation mit Splineoberflächen

Wir entwickeln lokale Lagrange-Interpolationsverfahren für bivariate Splines und 3D-Splineoberflächen. In Zusammenhang mit Interpolationsalgorithmen für bivariate Splines auf Quadrangulierung entwickeln wir einen Färbungsalgorithmus, bei welchem gleichfarbige benachbarte Vierecke erstmals stets in nicht geschlossenen Ketten auftreten. Darüber hinaus ergeben sich große Klassen von Quadrangulierungen, sodass die maximale Kettenlänge festgelegt ist. Die entwickelten bivariaten Verfahren sind lokal, stabil und besitzen optimale Approximationsordnung. Hinsichtlich 3D-Splineoberflächen wird erstmals ein Verfahren entwickelt, bei welchem die geglätteten interpolierenden Oberflächen für den Großteil der Kanten der 3D-Triangulierungen differenzierbar an jedem Punkt sind. Weiterhin entwickeln wir ein Verfahren für 3D-Splineoberflächen auf Quadrangulierungen. Beide Verfahren sind lokal und stabil

Dynamic Multivariate Simplex Splines For Volume Representation And Modeling

Volume representation and modeling of heterogeneous objects acquired from real world are very challenging research tasks and playing fundamental roles in many potential applications, e.g., volume reconstruction, volume simulation and volume registration. In order to accurately and efficiently represent and model the real-world objects, this dissertation proposes an integrated computational framework based on dynamic multivariate simplex splines (DMSS) that can greatly improve the accuracy and efficacy of modeling and simulation of heterogenous objects. The framework can not only reconstruct with high accuracy geometric, material, and other quantities associated with heterogeneous real-world models, but also simulate the complicated dynamics precisely by tightly coupling these physical properties into simulation. The integration of geometric modeling and material modeling is the key to the success of representation and modeling of real-world objects. The proposed framework has been successfully applied to multiple research areas, such as volume reconstruction and visualization, nonrigid volume registration, and physically based modeling and simulation