三次均匀B样条如何反求控制点
时间: 2023-10-02 22:10:35 浏览: 52
反求三次均匀B样条的控制点需要使用逆插值算法。该算法的基本思想是通过已知的样条曲线上的点和对应的参数值,来确定控制点的位置。
具体步骤如下:
1. 给定已知的样条曲线上的点和对应的参数值,以及三次均匀B样条的节点序列。
2. 对于每个已知点,计算其在节点序列中的位置,即找到最近的两个节点,记为j和j+1。
3. 根据B样条的定义,对于每个已知点,可以得到一个关于控制点的方程。具体来说,假设已知点为P,其对应的参数值为t,控制点为Qj和Qj+1,则有:
P(t) = (1-t)Qj + tQj+1 + B3(t) * (Qj-1 - 2Qj + Qj+1)
其中,B3(t)为三次B样条基函数。
4. 将所有已知点的方程组合起来,得到一个线性方程组,其中未知数为所有控制点的坐标。
5. 解出线性方程组,即可得到所有控制点的坐标。
相关问题
在matlab里,均匀三次B样条通过路径点反求控制点代码
以下是在MATLAB中实现通过路径点反求控制点的代码:
1. 首先定义路径点:
```matlab
P = [0 0; 2 1; 3 -1; 5 0];
```
其中,P是一个4x2的矩阵,表示4个路径点的坐标。
2. 定义B样条基函数:
```matlab
B = @(t) [1/6*(1-t)^3, 1/6*(3*t^3 - 6*t^2 + 4), 1/6*(-3*t^3 + 3*t^2 + 3*t + 1), 1/6*t^3];
```
这里采用的是均匀三次B样条,B(t)表示在参数t处的4个基函数值组成的向量。
3. 定义参数向量T:
```matlab
T = linspace(0,1,size(P,1));
```
T是一个向量,包含了每个路径点对应的参数值。
4. 构造矩阵A:
```matlab
A = zeros(size(P,1), size(P,1));
for i = 1:size(P,1)
for j = 1:size(P,1)
A(i,j) = B(T(j))(i);
end
end
```
A是一个4x4的矩阵,表示控制点与路径点之间的线性关系。
5. 解线性方程组:
```matlab
C = A\P;
```
C是一个4x2的矩阵,表示通过路径点反求出的控制点坐标。
完整代码如下:
```matlab
P = [0 0; 2 1; 3 -1; 5 0];
B = @(t) [1/6*(1-t)^3, 1/6*(3*t^3 - 6*t^2 + 4), 1/6*(-3*t^3 + 3*t^2 + 3*t + 1), 1/6*t^3];
T = linspace(0,1,size(P,1));
A = zeros(size(P,1), size(P,1));
for i = 1:size(P,1)
for j = 1:size(P,1)
A(i,j) = B(T(j))(i);
end
end
C = A\P;
```
在matlab 上写三次均匀B样条经过的4个路径点,然后反求控制点
假设有4个路径点分别为P0、P1、P2、P3,它们的坐标分别为(x0,y0)、(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)。下面是在MATLAB中求解三次均匀B样条控制点的代码:
```matlab
% 定义路径点
P = [x0, y0; x1, y1; x2, y2; x3, y3];
% 定义节点向量
t = [0 0 0 1 2 3 4 4 4];
% 计算系数矩阵
M = [-1 3 -3 1; 3 -6 3 0; -3 0 3 0; 1 4 1 0] / 6;
% 计算控制点
C = (M * P)';
% 绘制三次均匀B样条曲线
tq = linspace(0, 4, 100);
B = [((1-tq).^3)' ((3*tq.^3 - 6*tq.^2 + 4)' (-3*tq.^3 + 3*tq.^2 + 3*tq + 1)' (tq.^3)'];
X = B * C(:,1);
Y = B * C(:,2);
plot(X, Y, '-');
hold on;
plot(P(:,1), P(:,2), 'o');
axis equal;
```
在上述代码中,我们首先定义了4个路径点P和节点向量t。然后,我们利用节点向量和系数矩阵计算出控制点C。最后,我们使用控制点和节点向量来绘制三次均匀B样条曲线。