用c++实现贝塞尔曲线的等距细分
时间: 2023-08-24 09:36:45 浏览: 146
贝赛尔曲线的C++实现
好的,以下是C++实现贝塞尔曲线等距细分的代码:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>
using namespace std;
// 二维向量结构体
struct Point2D {
double x;
double y;
Point2D() : x(0.0), y(0.0) {}
Point2D(double x, double y) : x(x), y(y) {}
};
// 等距细分贝塞尔曲线
vector<Point2D> subdivideBezier(const vector<Point2D>& points, int divisions) {
vector<Point2D> newPoints;
for (int i = 0; i <= divisions; i++) {
double t = (double)i / (double)divisions;
Point2D p(0, 0);
// 计算新点的坐标
for (int j = 0; j < points.size(); j++) {
p.x += points[j].x * bernstein(j, points.size() - 1, t);
p.y += points[j].y * bernstein(j, points.size() - 1, t);
}
newPoints.push_back(p);
}
return newPoints;
}
// 计算伯恩斯坦基函数值
double bernstein(int i, int n, double t) {
return combination(n, i) * pow(t, i) * pow(1 - t, n - i);
}
// 计算组合数
int combination(int n, int k) {
int result = 1;
for (int i = 1; i <= k; i++) {
result *= n - k + i;
result /= i;
}
return result;
}
int main() {
// 原始贝塞尔曲线上的点
vector<Point2D> points;
points.push_back(Point2D(0, 0));
points.push_back(Point2D(1, 3));
points.push_back(Point2D(2, -1));
points.push_back(Point2D(3, 1));
// 等距细分后的点
vector<Point2D> newPoints = subdivideBezier(points, 10);
// 输出新点的坐标
for (int i = 0; i < newPoints.size(); i++) {
cout << "Point " << i << ": (" << newPoints[i].x << ", " << newPoints[i].y << ")" << endl;
}
return 0;
}
```
在上面的代码中,`subdivideBezier` 函数用于等距细分贝塞尔曲线。它接收一个 `points` 向量,其中包含曲线上的原始点,以及一个整数 `divisions`,用于指定细分的数量。该函数返回一个包含新点的向量。
在 `subdivideBezier` 函数中,我们首先迭代细分的数量,然后对于每个细分点,我们计算新点的坐标。我们使用 `bernstein` 函数来计算伯恩斯坦基函数值,该函数用于计算曲线上的点。最后,我们将新点添加到 `newPoints` 向量中并返回它。
`bernstein` 函数用于计算伯恩斯坦基函数值。我们使用此函数来计算曲线上的每个点。该函数接收三个参数:`i` 表示伯恩斯坦基函数的索引,`n` 表示伯恩斯坦基函数的阶数,`t` 表示伯恩斯坦基函数的变量。
`combination` 函数用于计算组合数。我们使用此函数来计算伯恩斯坦基函数的值。该函数接收两个参数:`n` 表示组合数的总数,`k` 表示要选择的元素数。
最后,我们在 `main` 函数中定义原始贝塞尔曲线上的点,并将其传递给 `subdivideBezier` 函数以进行等距细分。我们输出新点的坐标,以验证细分是否成功。
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