基于Bezier匀速进给时间律U的设计计算

clc;clear;close

m=3;
P=[0 0 1 2;0 1 2.5 3;1 7 2 5];
%{
jj=1;
for u=0:0.01:1
    
b=BezierP(P,m,u);
db=BezierPDerivatives(P,m,u);
ddb=BezierPDerivatives2(P,m,u);
    
bx(jj)=b(1,1);
by(jj)=b(2,1);
bz(jj)=b(3,1);
dbx(jj)=db(1,1);
dby(jj)=db(2,1);
dbz(jj)=db(3,1);
ddbx(jj)=ddb(1,1);
ddby(jj)=ddb(2,1);
ddbz(jj)=ddb(3,1);
 jj=jj+1;
end
plot3(bx,by,bz,'r');
hold on;
plot3(P(1,:),P(2,:),P(3,:));

xlabel('X轴');       
ylabel('Y轴');        
zlabel('Z轴'); 

figure('name','dbx');
plot(1:jj-1,dbx,'b');
figure('name','dby');
plot(1:jj-1,dby,'b');
figure('name','dbz');
plot(1:jj-1,dbz,'b');

figure('name','ddbx');
plot(1:jj-1,ddbx,'b');
figure('name','ddby');
plot(1:jj-1,ddby,'b');
figure('name','ddbz');
plot(1:jj-1,ddbz,'b');

%}

Ts=0.001;
uk=0;
vc=15;
for k=0:1/Ts;
    u=k*Ts;
    b=BezierP(P,m,u);
    db=BezierPDerivatives(P,m,u);
    ddb=BezierPDerivatives2(P,m,u);
    uk=uk+(vc*Ts)/norm(db)-((vc*Ts)^2/2)*((db'*ddb)/norm(db)^4);
    ukk(k+1)=uk;
end

ukt(:,2:size(ukk,2)+1)=ukk;

jj=1;
while jj~=size(ukt,2)&&u<=1
u=(jj-1)*Ts;
b=BezierP(P,m,u);
db=BezierPDerivatives(P,m,u);
ddb=BezierPDerivatives2(P,m,u);
    
bx(jj)=b(1,1);
by(jj)=b(2,1);
bz(jj)=b(3,1);

dbx(jj)=db(1,1);
dby(jj)=db(2,1);
dbz(jj)=db(3,1);
normdb1(jj)=norm(db);
normdb(jj)=norm(db)*((ukt(jj+1)-ukt(jj))/Ts);
ddbx(jj)=ddb(1,1);
ddby(jj)=ddb(2,1);
ddbz(jj)=ddb(3,1);
 jj=jj+1;
end

plot3(bx,by,bz,'r');
hold on;
plot3(P(1,:),P(2,:),P(3,:));

xlabel('X轴');       
ylabel('Y轴');        
zlabel('Z轴'); 

figure('name','db');
plot(1:jj-1,normdb,'b');
hold on
plot(1:jj-1,normdb1,'r');

figure('name','u');
plot(1:jj,ukt,'b');

在OpenGL中直接写出基于贝塞尔曲面的布尔茶壶绘制代码可能会非常长,因为这涉及到数学库(如GLM)、顶点数组对象(VAO)、着色器以及一些基础的图形编程知识。以下是一个简化版的示例,展示了关键的部分: ```cpp #include <GL/glut.h> #include <GL/glu.h> #include <glm/glm.hpp> // 定义贝塞尔曲面的数据结构 struct BezierPatch { std::vector<glm::vec3> controlPoints; std::vector<glm::vec3> vertices; // 计算后的顶点 }; // 假设有一个已计算好的布尔茶壶模型,包含多个BezierPatch std::vector<BezierPatch> teapotSurfaces; void drawBezier(BezierPatch patch) { glBegin(GL_TRIANGLES); for (size_t i = 0; i < patch.vertices.size(); ++i) { glVertex3fv(&patch.vertices[i]); } glEnd(); } void display() { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 绑定VAO glBindVertexArray(teapotVAO); // 循环遍历并绘制每个贝塞尔曲面 for (const auto &patch : teapotSurfaces) { drawBezier(patch); } // 清理 glBindVertexArray(0); glutSwapBuffers(); } // 初始化VAO和着色器... void initVAO() { // ...编写顶点着色器(vert.glsl),片段着色器(frag.glsl) // ...创建顶点缓冲,设置顶点数组对象 } int main(int argc, char** argv) { glutInit(&argc, argv); glutCreateWindow("Bezier Teapot"); initVAO(); glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); glEnable(GL_DEPTH_TEST); glutDisplayFunc(display); glutMainLoop(); return 0; } ``` 请注意,这个例子非常简略,实际项目中你可能需要处理纹理、光源、投影矩阵等复杂细节,并且要确保计算贝塞尔曲线的顶点。同时,由于代码量较大,完整的代码超出此平台的限制,建议参考OpenGL教程书籍或在线资源来完成整个过程。如果你对某个具体部分有疑问,记得提问哦!
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