B样条思想

本文深入探讨B样条曲线,介绍了de Boor-Cox递推公式用于构造基函数,以及B样条曲线的四种类型:均匀、准均匀、分段Bezier和非均匀。B样条曲线在参数、阶数和控制点上的特性使其在几何造型中有广泛应用。

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为了保留bezier方法的优点,B样条曲线的方程定义为:
在这里插入图片描述
与bezier曲线的最显著的区别:

  • B样条的基函数为k阶,也就是说多项式的次数与控制多边形顶点数没有关系
  • 参数的取值是 u(k-1) 到 u(n+1)

k是刻画次数的,其中k可以2到控制点个数n+1之间的任意整数
(对bezier曲线来说阶数和次数一样,但对于B样条,阶数是次数+1)

B样条的基函数实际上就是一个多项式,得到这个基函数有多种定义方法,常用的是de Boor-Cox递推公式

de Boor-Cox

原理:只要是k阶的B样条基函数,构造一种递推的公式,由0次构造1次,1次构造2次,2次构造3次,,依次类推

即:
在这里插入图片描述
(为避免出现分子分母都为0的情况,约定 0/0 = 0 )

在这里插入图片描述
1阶的B样条基函数是0次多项式(一个常数)
2阶B样条是由两个1阶的基函数线性组合而成的:
在这里插入图片描述
一次B样条可以由两个0次B样条 B i , 1 ( u ) B_{i,1}(u) B

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