matlab绘制Open B样条准均匀曲线,要求控制点在三维空间坐标下,并且曲线中有100个插值坐标点
时间: 2023-06-12 15:07:29 浏览: 106
matlab_由一系列空间点拟合三维曲线,输入坐标点,输出多段样条曲线,及n等分点
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这里提供一种基于MATLAB的绘制Open B样条准均匀曲线的方法,其中控制点在三维空间坐标下,曲线中有100个插值坐标点。
假设已经有了控制点的坐标矩阵P(其中每一列是一个三维坐标),则可以使用以下代码绘制Open B样条准均匀曲线:
```matlab
% 定义参数
n = size(P,2); % 控制点数量
k = 4; % 阶数
t = [zeros(1,k) linspace(0,1,n-k+2) ones(1,k)]; % 参数向量
m = 100; % 插值点数量
% 计算插值点坐标
u = linspace(0,1,m);
B = zeros(n,k,length(u));
for i = 1:n
for j = 1:k
B(i,j,:) = bspline_basis(j-1,t,u);
end
end
C = zeros(3,m);
for i = 1:m
for j = 1:n
C(:,i) = C(:,i) + P(:,j)*B(j,:,i);
end
end
% 绘制曲线
plot3(C(1,:),C(2,:),C(3,:),'LineWidth',2);
hold on;
scatter3(P(1,:),P(2,:),P(3,:),100,'filled');
hold off;
% 定义B样条基函数
function [b] = bspline_basis(j,t,u)
if j == 0
b = (t<=u) & (u<t+1);
elseif j == length(t)-1
b = (t<=u) & (u<=t+1);
else
b = (u-t(j))./(t(j+1)-t(j)).*bspline_basis(j,t,u) + ...
(t(j+1)-u)./(t(j+2)-t(j+1)).*bspline_basis(j+1,t,u);
end
end
```
代码中,首先定义了参数n为控制点数量,k为阶数,t为参数向量,m为插值点数量。然后使用自定义的bspline_basis函数计算B样条基函数,进而计算出插值点坐标。最后使用plot3函数绘制曲线,并使用scatter3函数绘制控制点。
需要注意的是,该代码中使用的是Open B样条,因此参数向量t需要在两端分别加上k个0和1。如果需要使用Close B样条,可以将第一个和最后一个控制点复制k个,并将参数向量t改为:
```matlab
t = linspace(0,1,n+2);
t = t(2:end-1);
t = [t(end-k+2:end) t t(1:k-1)];
```
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