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The generalization of univariate splines to higher dimensions is not straightforward. There are different approaches, each with its own advantages and drawbacks. A promising approach using Delaunay configurations and simplex splines is due to Neamtu.
After recalling fundamentals of univariate splines, simplex splines, and the wellknown, multivariate DMS-splines, we address Neamtu’s DCB-splines. He defined two variants that we refer to as the nonpooled and the pooled approach, respectively. Regarding these spline spaces, we contribute the following results.
We prove that, under suitable assumptions on the knot set, both variants exhibit the local finiteness property, i.e., these spline spaces are locally finite-dimensional and at each point only a finite number of basis candidate functions have a nonzero value. Additionally, we establish a criterion guaranteeing these properties within a compact region under mitigated assumptions.
Moreover, we show that the knot insertion process known from univariate splines does not work for DCB-splines and reason why this behavior is inherent to these spline spaces. Furthermore, we provide a necessary criterion for the knot insertion property to hold true for a specific inserted knot. This criterion is also sufficient for bivariate, nonpooled DCB-splines of degrees zero and one. Numerical experiments suggest that the sufficiency also holds true for arbitrary spline degrees.
Univariate functions can be approximated in terms of splines using the Schoenberg operator, where the approximation error decreases quadratically as the maximum distance between consecutive knots is reduced. We show that the Schoenberg operator can be defined analogously for both variants of DCB-splines with a similar error bound.
Additionally, we provide a counterexample showing that the basis candidate functions of nonpooled DCB-splines are not necessarily linearly independent, contrary to earlier statements in the literature. In particular, this implies that the corresponding functions are not a basis for the space of nonpooled DCB-splines.
Splinekurven sind oft das erste Mittel der Wahl, wenn Daten interpoliert oder approximiert werden sollen. Sie spielen in vielen praktischen Anwendungsbereichen eine wichtige Rolle und sind in Bereichen des CAD/CAM nicht mehr weg zu denken. In der vorliegenden Arbeit werden in diesem Kontext Bahnpunkte zur Steuerung von Werkzeugmaschinen untersucht. Die Analyse wird mit Hilfe eines Multiresolution (MRA) Ansatzes für Splinekurven mit adaptiven Knotenfolgen realisiert. Dieser MRA Ansatz basiert auf einer Least-Squares-Projektion zum Knotenentfernen und unterscheidet sich somit zu bekannten Ansätzen, die auf orthogonalen Komplementen aufbauen. Des Weiteren wird ein Konzept zur Approximation von Orientierungsdaten mittels homogenen Quaternionensplines vorgestellt. Diese Splines leben auf der Sphäre und lassen sich mittels Knotenentfernen bzw. einfügen verfeinern. Somit lässt sich das vorgestellte MRA–Analyseverfahren ebenfalls auf diese Kurven anwenden. Weiter konnte für diese Kurven eine konvexe Hülle–Eigenschaft nachgewiesen werden.