c++生成一个B样条曲面代码

时间: 2024-02-27 11:52:37 浏览: 21
以下是一个简单的C++代码示例,用于生成一个B样条曲面。此处用到了OpenCV库中的cv::Mat类来保存图像数据,以及cv::Point3d类来表示三维坐标点。 ```c++ #include <opencv2/opencv.hpp> #include <vector> using namespace cv; using namespace std; // 计算B样条基函数 double BsplineBasis(int i, int k, double u, vector<double> knots) { if (k == 1) { if (u >= knots[i] && u < knots[i + 1]) { return 1; } else { return 0; } } else { double w1 = 0, w2 = 0; if (knots[i + k - 1] - knots[i] != 0) { w1 = (u - knots[i]) / (knots[i + k - 1] - knots[i]) * BsplineBasis(i, k - 1, u, knots); } if (knots[i + k] - knots[i + 1] != 0) { w2 = (knots[i + k] - u) / (knots[i + k] - knots[i + 1]) * BsplineBasis(i + 1, k - 1, u, knots); } return w1 + w2; } } // 计算B样条曲面上指定点的坐标 Point3d BsplineSurfacePoint(double u, double v, vector<double> uknots, vector<double> vknots, vector<vector<Point3d>> controlPoints) { int n = controlPoints.size() - 1; int m = controlPoints[0].size() - 1; Point3d result(0, 0, 0); for (int i = 0; i <= n; i++) { for (int j = 0; j <= m; j++) { double Bu = BsplineBasis(i, 4, u, uknots); double Bv = BsplineBasis(j, 4, v, vknots); result += controlPoints[i][j] * Bu * Bv; } } return result; } int main() { int width = 640; int height = 480; Mat image(height, width, CV_8UC3, Scalar(0, 0, 0)); // 定义B样条曲面控制点 vector<vector<Point3d>> controlPoints = { {Point3d(0, 0, 0), Point3d(0, 1, 1), Point3d(0, 2, 1), Point3d(0, 3, 0)}, {Point3d(1, 0, 1), Point3d(1, 1, 2), Point3d(1, 2, 2), Point3d(1, 3, 1)}, {Point3d(2, 0, 1), Point3d(2, 1, 2), Point3d(2, 2, 2), Point3d(2, 3, 1)}, {Point3d(3, 0, 0), Point3d(3, 1, 1), Point3d(3, 2, 1), Point3d(3, 3, 0)} }; // 定义B样条曲面的参数 vector<double> uknots = {0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1}; vector<double> vknots = {0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1}; double ustep = 0.1; double vstep = 0.1; // 在图像上绘制B样条曲面 for (double u = 0; u <= 1; u += ustep) { for (double v = 0; v <= 1; v += vstep) { Point3d point = BsplineSurfacePoint(u, v, uknots, vknots, controlPoints); int x = point.x * 50 + width / 2; int y = -point.y * 50 + height / 2; circle(image, Point(x, y), 2, Scalar(255, 255, 255), -1); } } imshow("B-spline Surface", image); waitKey(0); return 0; } ``` 此代码绘制了一个简单的B样条曲面,并将其渲染到了一个OpenCV窗口中。该曲面由一个4x4的控制点矩阵定义,并使用了一个4阶B样条基函数。在绘制曲面时,使用了0.1的步长对曲面进行采样,并将采样点在图像上进行绘制。

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