B样条曲线学习笔记
样条从英文spline翻译过来的,由于没有实际参照对象,非常让人费解。B样条的数学定义更是让人匪夷所思。实际应用中,样条是一根富有弹性的细木条或塑料条。在应用CAD/CAM技术以前,航空、船舶和汽车制造业普遍采用手工绘制自由曲线。绘制员用压铁压住样条,使其通过所有给定的型值点,再适当地调整压铁,改变样条形态,直到符合设计要求。所以在绘图术语中,样条是通过一组指定点集而生成平滑曲线的柔性带。样条曲线(spline curve)原指用这种方式绘制的曲线。
从力学角度考虑,样条可看作一弹性细梁,压铁是作用在梁上的集中载荷。由此,设计样条曲线的过程可抽象为:求弹性细梁在外加集中载荷作用下产生的弯曲变形。
在数学上使用分段的三次多项式函数来描绘这种曲线,其中各曲线段的连接处有连续的一次和二次导数。
在计算机图形学中,样条曲线指由多项式曲线段连接而成的曲线,在每段的边界处满足特定的连续性条件。
