6、用bezier曲线求,已知P0(2,4)P1(4,7)P2(8,4),P3(10,2)求曲线的起点,终点,以及切矢。数学书面表示
时间: 2024-06-05 10:07:40 浏览: 27
首先,我们知道贝塞尔曲线由一系列控制点定义,可以使用下列公式计算:
$$B(t) = (1-t)^3P_0 + 3t(1-t)^2P_1 + 3t^2(1-t)P_2 + t^3P_3$$
其中,$P_0$、$P_1$、$P_2$、$P_3$ 是四个控制点,$t$ 是参数值,$B(t)$ 是贝塞尔曲线上的点。
根据题目给出的控制点坐标,我们可以得到如下的贝塞尔曲线方程:
$$B(t) = (1-t)^3(2,4) + 3t(1-t)^2(4,7) + 3t^2(1-t)(8,4) + t^3(10,2)$$
接下来,我们需要求解贝塞尔曲线的起点、终点以及切矢。
起点:贝塞尔曲线的起点即为 $P_0$,所以起点坐标为 $(2,4)$。
终点:贝塞尔曲线的终点即为 $P_3$,所以终点坐标为 $(10,2)$。
切矢:贝塞尔曲线的切矢是曲线在起点和终点处的切线方向。我们可以通过计算曲线在起点和终点处的导数来求解切矢。
起点处切矢:$$B'(0) = 3(1-0)^2(4-2,7-4) + 3(0)^2(8-4,4-4) + 0^3(10-2,2-4) = (6,3)$$
终点处切矢:$$B'(1) = 3(1-1)^2(4-2,7-4) + 3(1)^2(8-4,4-4) + 1^3(10-2,2-4) = (6,-2)$$
因此,起点处的切矢为 $(6,3)$,终点处的切矢为 $(6,-2)$。
相关问题
已知P0[0,0],P1[1,1],P2[2,1],P3[4,4]是一个三次bezier曲线特征多边形顶点,求出此bezier曲线的参数方程。
设三次Bezier曲线的参数方程为:
B(t) = (1-t)^3 * P0 + 3t*(1-t)^2 * P1 + 3t^2*(1-t) * P2 + t^3 * P3
其中,P0、P1、P2、P3 分别为特征多边形的顶点坐标,t 为曲线参数,取值范围为[0,1]。
将题目中给出的特征多边形顶点坐标代入上述参数方程,得到三次Bezier曲线的参数方程为:
B(t) = (1-t)^3 * [0,0] + 3t*(1-t)^2 * [1,1] + 3t^2*(1-t) * [2,1] + t^3 * [4,4]
化简可得:
B(t) = [(1-t)^3 * 0 + 3t*(1-t)^2 * 1 + 3t^2*(1-t) * 2 + t^3 * 4, (1-t)^3 * 0 + 3t*(1-t)^2 * 1 + 3t^2*(1-t) * 1 + t^3 * 4]
即:
B(t) = [3t^3 + 6t^2 + 3t, 3t^3 + 3t^2 + t]
因此,此三次Bezier曲线的参数方程为:
x = 3t^3 + 6t^2 + 3t
y = 3t^3 + 3t^2 + t
已知三次Bezier曲线的控制多边形的4个控制点P0(3,3),P1(9,6),P2(21,9),P3(30,0) ,利用三次Bezier曲线的定义求该三次Bezier曲线在t=0,t=1/3,t=2/3,t=1 的坐标值。
你好,我是ChitGPT,可以通过计算来求解这个问题。
根据三次Bezier曲线的定义,假设控制点分别为P0,P1,P2,P3,其对应的曲线方程为:
B(t) = (1 - t)^3P0 + 3t(1-t)^2P1 + 3t^2(1-t)P2 + t^3P3
分别代入t=0,t=1/3,t=2/3,t=1,得到四个点的坐标值:
t=0,B(0) = (1-0)^3P0 + 3*0*(1-0)^2*P1 + 3*0^2(1-0)*P2 + 0^3P3 = P0 = (3, 3)
t=1/3,B(1/3) = (1-1/3)^3P0 + 3*1/3(1-1/3)^2P1 + 3*(1/3)^2(1-1/3)P2 + (1/3)^3P3 = (25/27, 8/3)
t=2/3,B(2/3) = (1-2/3)^3P0 + 3*2/3(1-2/3)^2P1 + 3*(2/3)^2(1-2/3)P2 + (2/3)^3P3 = (457/81, 22/3)
t=1,B(1) = (1-1)^3P0 + 3*1(1-1)^2P1 + 3*1^2(1-1)P2 + 1^3P3 = P3 = (30, 0)
因此,在t=0时,三次Bezier曲线的坐标值为P0=(3,3);在t=1/3时,坐标值为(25/27, 8/3);在t=2/3时,坐标值为(457/81, 22/3);在t=1时,坐标值为P3=(30,0)。
希望这个回答对你有所帮助!
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