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计算机图形学 读书笔记(七)B样条曲线 B-Spline

写个读书笔记,一来作为字典以后可以查,二来记录自己的理解。

并没有对每个知识点的详细解释,大部分只有主观的定性的解释。

上一节讲了贝塞尔曲线,B样条曲线比贝塞尔曲线更复杂,但弥补了贝塞尔曲线的缺点。

贝塞尔曲线的缺点:

1.无法局部修改。  因为贝塞尔曲线中的每一点 是受到所有控制点的影响的,所以当只想修改一个局部的时候,会影响到其他地方。

2.很难满足连续性。

这两个缺点的反面就是B样条曲线,可以局部修改,连续性也容易满足一些。

B样条曲线的公式:

计算机图形学 读书笔记(七)B样条曲线 B-Spline

N是B样条的多项式,展开来如下:

计算机图形学 读书笔记(七)B样条曲线 B-Spline

定性描述这个多项式:由于一阶的 Ni,1(t) 只在 ti 到 ti+1有值,在其他范围内为0,所以 这个多项式的高阶只受到 有限 数量的低阶的影响。

所以导致整个B样条在  一段范围内 只受有限个控制点影响, 将整个B样条分为一些独立的范围,由节点knot分开。

所以B样条可以局部修改。

B样条的分类:

  • uniform B-Spline 均匀B样条 :节点均匀分布
  • Quasi-Uniform B-Spline 准均匀B样条:在开始和结束节点有重复度为k(k为阶数)的节点,这样才能使曲线经过开始和结束控制点。
  • Piecewise Bezier Curve 分段贝塞尔曲线
  • Nouniform B-Spline 均匀B样条

节点的插入:

B样条的性质:

NURBS (non-uniform rational b-spline非均匀有理B样条):

贝塞尔和B样条都无法精确描述圆锥曲线和抛物线,NURBS可以。

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