第2章贝齐尔曲线和B样条曲线 到了70年代,法国雷诺汽车公司的工程师贝 齐尔( bezier)创造出一种适用于几何体外形设 计的新的曲线表示法。这种方法的优越性在于 对于在平面上随手勾画出的一个多边形(称为特 征多边形),只要把其顶点坐标输入计算机,经 过不到一秒钟的计算,绘图机就会自动画出同这 个多边形很相像、又十分光滑的一条曲线。这种 方法被人们称为贝齐尔( bezier)方法(以下统称为 Bezier方法) 点击此处结束放映
第2章 贝齐尔曲线和B样条曲线 到了70年代,法国雷诺汽车公司的工程师贝 齐尔(Bezier)创造出一种适用于几何体外形设 计的新的曲线表示法。这种方法的优越性在于: 对于在平面上随手勾画出的一个多边形(称为特 征多边形),只要把其顶点坐标输入计算机,经 过不到一秒钟的计算,绘图机就会自动画出同这 个多边形很相像、又十分光滑的一条曲线。这种 方法被人们称为贝齐尔(Bezier)方法(以下统称为 Bezier方法)
2.1贝齐尔助线 2.2B样条历数 2.3B样条助线 2.4自助线设边 点击此处结束放映
2.1 贝齐尔曲线 2.2 B样条函数 2.3 B样条曲线 2.4 自由曲线设计
2.1贝齐尔曲线 贝齐尔曲线的形状是通过一组多边折 线(也称为贝齐尔控制多边形)的各顶点 惟一地定义出来的。在该多边折线的各顶 点中,只有第一点和最后一点在曲线上 其余的顶点则用来定义曲线的形状。图2-1 列举了一些 Bezier多边折线和相应的 Bezier 曲线的形状关系。 点击此处结束放映
2.1 贝齐尔曲线 贝齐尔曲线的形状是通过一组多边折 线(也称为贝齐尔控制多边形)的各顶点 惟一地定义出来的。在该多边折线的各顶 点中,只有第一点和最后一点在曲线上, 其余的顶点则用来定义曲线的形状。图2-1 列举了一些Bezier多边折线和相应的Bezier 曲线的形状关系
P 图2-1 Bezier曲线 点击此处结束放映
图2-1 Bezier 曲线
注意恒等式 l=(t+1-t) n-k k=0 k 假定f∈c[o4}将它写成 f()=∑f()(-1y2k 其中,是二项式系数 k k(n=,我们称 点击此处结束放映
B/=∑ k ∑ k-nk-n n(t)(0≤t≤1) k=0 为f(1)的n次 Bernstein多项式。其中 B2,2() 称为n次 Bernstein多项式的基函数, Bezier曲线就是以此为基础构造出来的。 点击此处结束放映
称为n次Bernstein多项式的基函数, Bezier曲线就是以此为基础构造出来的
2到8次 Bezier曲线的图例,如图2-3所示。 三个顶点 四个顶点 二次 Bezier曲线 三次 Bezier曲线 五个顶点 六个顶点 四次 Bezier曲线 五次 Bezier曲线 七个顶点 八个顶点 六次 Bezier曲线 九个顶点 七次 Bezier曲线 图2-3 Bezier曲线图例 点击此处结束放映
2到8次Bezier曲线的图例,如图2-3 图2-3 Bezier 曲线图例
22B样条函数 为了定义B样条曲线,首先给出n次截幂函数 和n阶B样条函数的定义。我们称x为m次截幂函 数,即 x>0 0 0 称Mn(x)为m阶B样条函数,即 M,() ∑ 1),x+-k (n-1) 点击此处结束放映
2.2 B样条函数 为了定义B样条曲线,首先给出n次截幂函数 和n阶B样条函数的定义。我们称 为n次截幂函 数,即 称Mn (x)为n阶B样条函数,即
B样条函数图如图2-4所示。 M2(x) h3( 图24B样条函数 点击此处结束放映
B样条函数图如图2-4所示。 图2-4 B样条函数
B样条函数具有下列的重要性质: (1)M(x)是分段n-1次多项式。当m为 偶数时具有整数节点x1=-n/2+k,当n为奇 数时具有半整数节点:x1=m2+k。比如: n=2,k=0,1,2,x0=-1,x1=0,x2=1 n=3,k-0,1,2,3,x=-1.5,x1=-0.5,x2=0.5 x2=1.5 点击此处结束放映
B (1)Mn (x)是分段n-1次多项式。当n为 偶数时具有整数节点xk =-n/2+k,当n为奇 数时具有半整数节点:xk =-n/2+k。比如: n=2, k=0,1,2, x0 =-1, x1 =0, x2 =1 n=3, k=0,1,2,3,x0 =-1.5, x1 =-0.5, x2=0.5, x3=1.5