80 likes | 171 Views
Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar Intelligens Mérnöki Rendszerek Intézet Mérnöki Informatikus MSc. Modellezés és tervezés c. tantárgy. 4. Előadás A geometria leírása modelltérben 2/2. rész. Dr. Horváth László egyetemi tanár. http://nik.bmf.hu/lhorvath/. Tartalom.
E N D
Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar Intelligens Mérnöki Rendszerek Intézet Mérnöki Informatikus MSc Modellezés és tervezés c. tantárgy 4. Előadás A geometria leírása modelltérben 2/2. rész Dr. Horváth László egyetemi tanár http://nik.bmf.hu/lhorvath/
Tartalom B szplájn görbék tulajdonságai Racionális B-szplájn görbék Dr. Horváth László OE-NIK-IMRI http://nik.uni-obuda.hu/lhorvath/
B szplájn görbék n å ( ) ( ) P u = P N u i i , k i = 1 N ( u) i, k P( u ) a B-szplájn görbe analitikus definiciója ahol a vezérl őpontok { } P : i = 1, . . . , n i A szegmensek rendűsége k, fokszáma k-1 B-szplájn alapfüggvény: B-szplájn alapfüggvények hatása Dr. Horváth László OE-NIK-IMRI http://nik.uni-obuda.hu/lhorvath/
Racionális B-szplájn görbék A racionális polinomok alkalmasak analitikus görbék egzakt leírására is. A paraméteres leíró függvényeket két polinom arányaként adják meg. A függvény a súlyozástól függően leírhat egyenest, ellipszist, parabolát vagy hiperbolát. A racionális függvényekkel leírt görbék egyik előnye a jó lokális (helyi) módosíthatóság. A racionális B-szplájnok egyeduralkodóvá váltak. A gyakorlatban a nem-egyenközű, racionális B-szplájn (NURBS, non-uniform, rational B-spline)görbék és felületek alkalmazása terjedt el. A NURBS az egységes geometria alapvető matematikai leírásává vált. Dr. Horváth László OE-NIK-IMRI http://nik.uni-obuda.hu/lhorvath/
Racionális B-szplájn görbék ( ) P x , y , z ( ) w ³ Q = wx , wy , wz , w , ahol w 0 A háromdimenziós Euklideszi tér pontjának a négydimenziós homogén térben a leírás felel meg. A w a homogén koordináta, amelyet súlyozásnak is nevezünk. Dr. Horváth László OE-NIK-IMRI http://nik.uni-obuda.hu/lhorvath/
Racionális B-szplájn görbék n å ( ) ( ) w w = Q u N u V i , k i = i 0 ( ) ( ) ( ) ( ) w = Q u w u , w u , w u , w x y z w V i w = = V ahonnan V w V i i i i w i A homogén koordináták a racionális B-szplájnok leírásánál. w ahol Q ( u) a görbe pontja négydimenziós homogén koordinátákkal kifejezve: N ( u ) a szplájn alapfüggvény, V pedig a vezérl őpont a i,k négydimenziós homogén térben: Dr. Horváth László OE-NIK-IMRI http://nik.uni-obuda.hu/lhorvath/
Racionális B-szplájn görbék w x = x w w y = y w w z = z w n å ( ) N u w V i , k i i ( ) = i 0 Q u = n å ( ) N u V i , k i = i 0 A görbe pontját a háromdimenziós térben az els ő három koordinátának a homogén koordinátával való elosztásával kapjuk meg: Ezután a racionális B-szplájn görbe függvénye Dr. Horváth László OE-NIK-IMRI http://nik.uni-obuda.hu/lhorvath/
Racionális B-szplájn görbék Nem-egyenközű recionális B-szplájn görbe: Valamennyi alak leírására Analitikus alak egzakt (nem közelítő!) Az alakmodellezésben egyeduralkodóvá vált (CAD/CAM rendszerekben is) A racionális B-szplájn görbéket a csomóvektor és a súlyvektor jellemzi. Például öt vezérlőpontot közelítő görbe csomóvektora 0000122222 és w súlyvektora [1, 4, 1, 1, 1 Analitikus görbék leírásánál a w értéke meghatározza, hogy egyenes, ellipszis, parabola vagy hiperbola az adott szegmens. Dr. Horváth László OE-NIK-IMRI http://nik.uni-obuda.hu/lhorvath/