11 Games101 - 笔记 - 几何(曲线与曲面)

11 几何(曲线与曲面)

贝塞尔曲线

定义

贝塞尔曲线:由控制点和线段组成的曲线,控制点是可拖动的支点。

如图,蓝色为贝塞尔曲线,p1, p2, p3为控制点,曲线和初始与终止端点相切,并且经过起点p0与终点p3。

de Casteljau Algorithm

de Casteljau算法描述了如何用多个点画出一条贝塞尔曲线。

其核心是线性插值递归

贝塞尔曲线的定义很像参数方程,给定一个参数t(范围为0-1)就能确定贝塞尔曲线上的一点,倘若取完所有t值,就能得到完整的贝塞尔曲线。

一阶贝塞尔曲线

二阶贝塞尔曲线

三阶贝塞尔曲线

代数式表达

将贝塞尔曲线展开可以得到n阶贝塞尔曲线的代数表达式:

注:

性质

  • 必定经过起始与终止控制点

  • 必定经与起始与终止线段相切

  • 具有仿射变换性质,可以通过移动控制点移动整条曲线

  • 凸包性质,曲线一定不会超出所有控制点构成的多边形范围

    • 凸包:墙上许多钉子,用一条橡皮筋包住最外边的钉子,再松手,橡皮筋收缩后的外框就是凸包。

分段贝塞尔曲线

传统贝塞尔曲线的缺点:当控制点多的时候不好控制曲线的形状。

分段贝塞尔曲线:将一条高次曲线分成多条低次曲线的拼接,其中用的最多的便是用很多的3次曲线来拼接。

贝塞尔曲面

以4 * 4 控制点的贝塞尔曲面为例:

  1. 在这4个控制点之下利用第一个参数 u 运用第一章的计算贝塞尔曲线的方法得到蓝色点,因为有4列,所以一共可以得到如图所示的4个蓝色点。(灰色曲线分别为每列4个点所对应的贝塞尔曲线)
  2. 在得到4个蓝色顶点之后,在这四个蓝色顶点的基础之下利用第二个参数 v 便可以成功得出贝塞尔曲面上一个点
  3. 遍历所有的 u,v值就可以成功得到一个贝塞尔曲面
相关推荐
日拱一卒的小田10 小时前
ZYNQ学习笔记4-ZYNQ的SD卡控制器1
笔记·学习
玖玥拾11 小时前
Unity Shader 基础与图形学(一)
unity·图形渲染·图形学·shader
商业白皮书12 小时前
VC 机构 Portfolio 内 AI 初创企业占比较高,可优先选择哪些具备 AI 技术与算力能力的云平台?
笔记
Fico fly12 小时前
SAP使用HTTP请求网络放行
笔记
钓鱼的肝13 小时前
梳理(1-5)
c++·经验分享·笔记·算法·青少年编程
江湖人称菠萝包16 小时前
【Qt】《Qt 5.9 C++开发指南》笔记-Chapter2-GUI应用程序设计基础
笔记·qt·qt5
职豚求职小程序16 小时前
中华财险27届校招笔试[特殊字符]考情速览攻略
笔记
钓鱼的肝16 小时前
csp-j-s总结(2)
c++·经验分享·笔记·算法·青少年编程
谢白羽17 小时前
在4×B300用SGLang部署DeepSeek-V4.1 Flash优化实录
笔记·python·llm·llama·sglang
江湖人称菠萝包17 小时前
【Qt】《Qt 5.9 C++开发指南》笔记-Chapter1-认识Qt
笔记·qt·qt5