带双参数的拟五次Said-Ball 曲线及其应用*
2021-07-16王成伟张卷美
王成伟 张卷美
1. 北京服装学院,北京市 100029
2. 北京电子科技学院,北京市 100070
三次Ball 曲线[1-2]于1974 年被A.A.Ball 定义以来,有许多学者深入地研究了Ball 曲线。Said[3]推广了Ball 曲线,形成了Said-Ball 曲线。Ball 曲线的许多性质跟Bézier 曲线是比较类似的[4-5],但是Ball 曲线的计算效率要比Bézier 曲线高。 若控制多边形固定不变,Ball 曲线和Bézier 曲线都有形状不能改变的缺陷,因此许多学者就提出了在Ball 扩展曲线中嵌入形状参数的方法[6-11]。 文献[6-9] 通过嵌入一个形状参数对三次Ball 曲线进行了扩展, 文献[8-10]分别扩展了四次和五次Said-Ball 曲线,它们的扩展曲线中只有一个形状参数,因此用一个形状参数来改变曲线的形状是有局限性的。 文献[11-12]分别讨论了含有两个形状参数五次Said-Bal和拟六次Said-Ball 曲线的扩展问题。
本文讨论了拟五次Said-Ball 曲线,在基函数构造时,增加了两个形状参数λ、μ,基函数具有对称性。 本文讨论的拟五次Said-Ball 曲线,与文献[11]的构造方法不同,文献[11]中的基函数有5 个,其实就是四次Said-Ball 曲线的扩展;而本文中的基函数有6 个,也就是五次Said-Ball 曲线的扩展。 五次Said-Ball 曲线和文献[10]中的第2 种扩展曲线都是本文拟五次Said-Ball 曲线的特例,具有一定的广泛性。 还给出两条相邻的拟五次Said-Ball 曲线段拼接的条件,实例显示本文所构造的曲线是有效的。
1 拟五次Said-Ball 曲线的构造
1.1 构造基函数以及其性质
定义1 令

其中,t∈[0,1]、λ∈[-0.5,0.75]、μ∈[0,1]。 则(1)式称为带双参数λ和μ的拟五次Said-Ball 的基函数。
λ=0.75、μ=1 时基函数所绘的图形见图1。

图1 拟五次Said-Ball 基函数所绘制的图形
拟五次Said-Ball 的基函数拥有性质如下:
性质1 非负性及权性

性质2 对称性
对于任意的t∈[0,1], 总有bi(t)=b5-i(1- t),i=0,1,2,3,4,5。……
