Bezier曲线的拼接

                                    Bezier曲线的拼接

根据前面对Bezier曲线生成算法的介绍,显然随着点的增加,接着会引起 Bezier曲线的拼接 的次数提高,而而高次多项式又会带来计算上的困难。

Bezier曲线的拼接

对于上式子,也就是随着n的增加,t的次数也会随着增加。

故实际应用中的Bezier曲线都是三次或者四次的曲线一段一段的拼接而形成的。所以要在接合处保持一定的连续条件。

那么连续条件是:

给定两条Bezier曲线 P(t)和 Q(t),相应控制点为Bezier曲线的拼接(i =0,1,...,n)和 Bezier曲线的拼接(i=0,1,...,m),假设n  = 3,m  = 0。即


Bezier曲线的拼接

条件一:Pn= Q0,即第一条曲线的最后一个点和第二条曲线的第一个点重合。

条件二:保证Pn-1,Pn=Q,Q1三点共线

                            Bezier曲线的升阶与降阶

一、 Bezier曲线升阶

讨论如何从Bezier曲线的拼接转化成Bezier曲线的拼接的形式,2,3表示点的个数。

原则:保证曲线的形状和定向保持不变,但是要增加顶点个数。

设给定原始控制顶点Bezier曲线的拼接,..Bezier曲线的拼接,定义一条n次Bezier曲线,

                           Bezier曲线的拼接

增加一个顶点后,仍定义同一条曲线的新控制顶点后设为Bezier曲线的拼接.......Bezier曲线的拼接,则有:

                              Bezier曲线的拼接

由于曲线还是那个曲线,故令二者相等:

Bezier曲线的拼接

三次为例:

                         Bezier曲线的拼接

能够看出,随着点数的增加,也就是阶数的增加,控制多边形越来越收敛于这条曲线。

二、Bezier曲线的降阶

  降阶是升阶的逆过程,降阶可以表示为:

   Bezier曲线的拼接

若二者成立,只有Bezier曲线的拼接等于0时等号成立,若不等于0,那只能逼近,找打一个二次曲线尽可能逼近三次曲线。

               Bezier曲线的拼接

Bezier曲线曲面升降阶的重要性:

       第一 它是CAD系统之间数据传递与交换的需要


       第二 它是系统中分段(片)线性逼近的需要.通过逐次降阶,把曲面化为直线平面,便于求交和曲面绘制


       第三 它是外形信息压缩的需要。降阶处理以后可以减少存储的信息量