基于Hermite多项式插值的Bézier曲线的扩展
2018-10-24李喆裕崔同勤刘万
李喆裕 崔同勤 刘万

摘 要: Bézier曲线在计算机辅助绘图具有广泛的应用,普通的Bézier曲线仅经过起始两点,对于需要通过某一确定点的情况则需要大量计算才能确定其控制点,针对这一问题,利用Hermite多项式插值,运用承袭法构造参数方程,得到一种既能通过起始两点,也能通过任意指定点的光滑曲线。
關键词: Bézier曲线;Hermite多项式插值;计算机辅助绘图
0 引言
计算机辅助绘图目前有着广泛应用,已成为计算机辅助设计的基础。Bézier曲线已经在计算机辅助绘图中大量应用,是计算机辅助绘图中应用的最多的基本线条之一,对于普通的Bézier曲线,其经过起始两点,并通过不同的控制点,以控制曲线走向,但不经过控制点。在绘图者希望曲线经过特定点时,需要进行计算才能确定Bézier曲线的控制点,这样就加大了绘图者的运算量。针对这一问题,本文提出了可经过任意指定点的曲线。
本文以A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3) 和D(x4,y4)四点来控制曲线为例,说明曲线的确定过程。其中A为曲线的起点,D为曲线的终点,B和C为控制点。曲线在起点A处,以AB方向为切线方向,在终点D处,以CD方向为切线方向
1. Bézier曲线
1.1 Bézier曲线的建立
构造的曲线不需要经过所有的点,在起点和终点确定之后,通过选取一些控制点,由这些控制点来调整曲线的变动情况,这就是Bézier曲线。[1]
三阶Bézier曲线的一般方程为
………………..(1)[2]
将Bézier曲线的方程参数化,三阶Bézier曲线必为三次方程,将其系数替换后,得到方程(2)
………………..(2)
2.2 Hermite多项式插值曲线绘制
若假设四个点为A(1,1),B(1,3),C(3,3) 和D(2,2)代入参数方程中。得到参数方程(3)
