Интернет магазин китайских планшетных компьютеров



Компьютеры - Кривая Безье - Построение кривых Безье

23 января 2011


Оглавление:
1. Кривая Безье
2. Определение
3. Построение кривых Безье
4. Применение в компьютерной графике
5. Преобразование квадратичных кривых Безье в кубические



Линейные кривые

Параметр t в функции, описывающей линейный случай кривой Безье, определяет где именно на расстоянии от P0 до P1 находится B. Например, при t = 0,25 значение функции B соответствует четверти расстояния между точками P0 и P1. Параметр t изменяется от 0 до 1, а B описывает отрезок прямой между точками P0 и P1.

Bezier linear anim.gif

Квадратичные кривые

Для построения квадратичных кривых Безье требуется выделение двух промежуточных точек Q0 и Q1 из условия чтобы параметр t изменялся от 0 до 1:

  • Точка Q0 изменяется от P0 до P1 и описывает линейную кривую Безье.
  • Точка Q1 изменяется от P1 до P2 и также описывает линейную кривую Безье.
  • Точка B изменяется от Q0 до Q1 и описывает квадратичную кривую Безье.
Построение квадратичной кривой Безье
Анимация t:

Кривые высших степеней

Для построения кривых высших порядков соответственно требуется и больше промежуточных точек. Для кубической кривой это промежуточные точки Q0, Q1 и Q2, описывающие линейные кривые, а также точки R0 и R1, которые описывают квадратичные кривые: более простое уравнение p0q0/p0q1=q1p1/p1p2=bq0/q1q0

Построение кубической кривой Безье
Анимация t:

Для кривых четвёртой степени это будут точки Q0, Q1, Q2 и Q3, описывающие линейные кривые, R0, R1 и R2, которые описывают квадратичные кривые, а также точки S0 и S1, описывающие кубические кривые Безье:

Построение кривой Безье 4-й степени
Анимация t:

Свойства кривой Безье

Bezier curve.png
  • непрерывность заполнения сегмента между начальной и конечной точками;
  • кривая всегда располагается внутри фигуры, образованной линиями, соединяющими контрольные точки;
  • при наличии только двух контрольных точек сегмент представляет собой прямую линию;
  • прямая линия образуется при коллинеарном размещении управляющих точек;
  • кривая Безье симметрична, то есть обмен местами между начальной и конечной точками не влияет на форму кривой;
  • масштабирование и изменение пропорций кривой Безье не нарушает ее стабильности, так как она с математической точки зрения «аффинно инвариантна»;
  • изменение координат хотя бы одной из точек ведет к изменению формы всей кривой Безье;
  • степень кривой всегда на одну ступень ниже числа контрольных точек. Например, при трех контрольных точках форма кривой — парабола;
  • окружность не может быть описана параметрическим уравнением кривой Безье;
  • невозможно создать параллельные кривые Безье, за исключением тривиальных случаев.


Просмотров: 8487


<<< Кватернионы и вращение пространства
Матрица перехода >>>