能用c++写个coons曲面吗

时间: 2023-07-16 19:12:56 浏览: 55
当然可以!下面是一个简单的 C++ 实现: ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <cmath> using namespace std; class Point { public: double x, y, z; Point(double _x, double _y, double _z) : x(_x), y(_y), z(_z) {} }; class CoonsPatch { public: vector<Point> points; CoonsPatch(Point p0, Point p1, Point p2, Point p3) { // 计算边界曲线 vector<Point> u0 = cubicBezier(p0, Point((p1.x - p0.x) / 3.0 + p0.x, (p1.y - p0.y) / 3.0 + p0.y, (p1.z - p0.z) / 3.0 + p0.z), Point((p1.x - p0.x) * 2.0 / 3.0 + p0.x, (p1.y - p0.y) * 2.0 / 3.0 + p0.y, (p1.z - p0.z) * 2.0 / 3.0 + p0.z), p1); vector<Point> u1 = cubicBezier(p2, Point((p3.x - p2.x) / 3.0 + p2.x, (p3.y - p2.y) / 3.0 + p2.y, (p3.z - p2.z) / 3.0 + p2.z), Point((p3.x - p2.x) * 2.0 / 3.0 + p2.x, (p3.y - p2.y) * 2.0 / 3.0 + p2.y, (p3.z - p2.z) * 2.0 / 3.0 + p2.z), p3); vector<Point> v0 = cubicBezier(p0, Point((p2.x - p0.x) / 3.0 + p0.x, (p2.y - p0.y) / 3.0 + p0.y, (p2.z - p0.z) / 3.0 + p0.z), Point((p2.x - p0.x) * 2.0 / 3.0 + p0.x, (p2.y - p0.y) * 2.0 / 3.0 + p0.y, (p2.z - p0.z) * 2.0 / 3.0 + p0.z), p2); vector<Point> v1 = cubicBezier(p1, Point((p3.x - p1.x) / 3.0 + p1.x, (p3.y - p1.y) / 3.0 + p1.y, (p3.z - p1.z) / 3.0 + p1.z), Point((p3.x - p1.x) * 2.0 / 3.0 + p1.x, (p3.y - p1.y) * 2.0 / 3.0 + p1.y, (p3.z - p1.z) * 2.0 / 3.0 + p1.z), p3); // 计算内部曲面 for (int i = 0; i < u0.size(); i++) { for (int j = 0; j < v0.size(); j++) { double u = (double)i / (u0.size() - 1), v = (double)j / (v0.size() - 1); Point p = Point((1 - u) * u0[j].x + u * u1[j].x + (1 - v) * v0[i].x + v * v1[i].x - (1 - u) * (1 - v) * p0.x - (1 - u) * v * p1.x - u * (1 - v) * p2.x - u * v * p3.x, (1 - u) * u0[j].y + u * u1[j].y + (1 - v) * v0[i].y + v * v1[i].y - (1 - u) * (1 - v) * p0.y - (1 - u) * v * p1.y - u * (1 - v) * p2.y - u * v * p3.y, (1 - u) * u0[j].z + u * u1[j].z + (1 - v) * v0[i].z + v * v1[i].z - (1 - u) * (1 - v) * p0.z - (1 - u) * v * p1.z - u * (1 - v) * p2.z - u * v * p3.z); points.push_back(p); } } } private: // 计算三次贝塞尔曲线 vector<Point> cubicBezier(Point p0, Point p1, Point p2, Point p3) { vector<Point> points; for (int i = 0; i < 100; i++) { double t = (double)i / 99.0; double x = pow(1 - t, 3) * p0.x + 3.0 * pow(1 - t, 2) * t * p1.x + 3.0 * (1 - t) * pow(t, 2) * p2.x + pow(t, 3) * p3.x; double y = pow(1 - t, 3) * p0.y + 3.0 * pow(1 - t, 2) * t * p1.y + 3.0 * (1 - t) * pow(t, 2) * p2.y + pow(t, 3) * p3.y; double z = pow(1 - t, 3) * p0.z + 3.0 * pow(1 - t, 2) * t * p1.z + 3.0 * (1 - t) * pow(t, 2) * p2.z + pow(t, 3) * p3.z; Point p(x, y, z); points.push_back(p); } return points; } }; int main() { // 构造一个简单的 Coons 曲面 Point p0(0, 0, 0), p1(2, 0, 0), p2(0, 2, 0), p3(2, 2, 0); CoonsPatch coons(p0, p1, p2, p3); // 输出曲面上的点 for (int i = 0; i < coons.points.size(); i++) { cout << "(" << coons.points[i].x << ", " << coons.points[i].y << ", " << coons.points[i].z << ")" << endl; } return 0; } ``` 该实现中,`Point` 表示一个三维点,`CoonsPatch` 表示一个 Coons 曲面。在 `CoonsPatch` 的构造函数中,我们首先计算出边界曲线(使用三次贝塞尔曲线),然后计算出内部曲面上的所有点。最后,我们可以通过遍历 `CoonsPatch` 的 `points` 成员来输出曲面上的所有点。

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