立方体可以有循环和尖角,这是二次方不可能有的。这意味着几乎没有简单的解决方案。如果三次方已经是二次方,那么存在简单的解。通常情况下,你必须将立方分为二次方。而且你必须决定细分的关键点。我在网上看到的其他消息来源表明,检查三次样条曲线的拐点(二次样条不能有),并迫使它在那里突破。在我看来,这实际上导致了结果变差,它使用更多的观点和近似看起来并不像忽略拐点那么接近,所以我忽略它们。“
确实如此,拐点(立方的二阶导数)是不够的。但是,如果考虑到三次函数的一阶导数局部极值(最小值,最大值),以及这些全部的力断裂,那么子曲线都是二次的,并且可以用二次方程来表示。
我测试了下面的函数,它们按预期工作(找到立方体的所有临界点并将立方体划分为向下立方体)。当绘制这些子曲线时,曲线与原始立方体完全相同,但由于某些原因,当子曲线绘制为二次曲线时,结果几乎是正确的,但不完全正确。
所以这个答案不是对问题的严格帮助,但这些函数为立方到二次转换提供了一个起点。
要找到当地的极端和拐点,以下get_t_values_of_critical_points()
应提供它们。所述
function compare_num(a,b) {
if (a < b) return -1;
if (a > b) return 1;
return 0;
}
function find_inflection_points(p1x,p1y,p2x,p2y,p3x,p3y,p4x,p4y)
{
var ax = -p1x + 3*p2x - 3*p3x + p4x;
var bx = 3*p1x - 6*p2x + 3*p3x;
var cx = -3*p1x + 3*p2x;
var ay = -p1y + 3*p2y - 3*p3y + p4y;
var by = 3*p1y - 6*p2y + 3*p3y;
var cy = -3*p1y + 3*p2y;
var a = 3*(ay*bx-ax*by);
var b = 3*(ay*cx-ax*cy);
var c = by*cx-bx*cy;
var r2 = b*b - 4*a*c;
var firstIfp = 0;
var secondIfp = 0;
if (r2>=0 && a!==0)
{
var r = Math.sqrt(r2);
firstIfp = (-b + r)/(2*a);
secondIfp = (-b - r)/(2*a);
if ((firstIfp>0 && firstIfp<1) && (secondIfp>0 && secondIfp<1))
{
if (firstIfp>secondIfp)
{
var tmp = firstIfp;
firstIfp = secondIfp;
secondIfp = tmp;
}
if (secondIfp-firstIfp >0.00001)
return [firstIfp, secondIfp];
else return [firstIfp];
}
else if (firstIfp>0 && firstIfp<1)
return [firstIfp];
else if (secondIfp>0 && secondIfp<1)
{
firstIfp = secondIfp;
return [firstIfp];
}
return [];
}
else return [];
}
function get_t_values_of_critical_points(p1x, p1y, c1x, c1y, c2x, c2y, p2x, p2y) {
var a = (c2x - 2 * c1x + p1x) - (p2x - 2 * c2x + c1x),
b = 2 * (c1x - p1x) - 2 * (c2x - c1x),
c = p1x - c1x,
t1 = (-b + Math.sqrt(b * b - 4 * a * c))/2/a,
t2 = (-b - Math.sqrt(b * b - 4 * a * c))/2/a,
tvalues=[];
Math.abs(t1) > "1e12" && (t1 = 0.5);
Math.abs(t2) > "1e12" && (t2 = 0.5);
if (t1 >= 0 && t1 <= 1 && tvalues.indexOf(t1)==-1) tvalues.push(t1)
if (t2 >= 0 && t2 <= 1 && tvalues.indexOf(t2)==-1) tvalues.push(t2);
a = (c2y - 2 * c1y + p1y) - (p2y - 2 * c2y + c1y);
b = 2 * (c1y - p1y) - 2 * (c2y - c1y);
c = p1y - c1y;
t1 = (-b + Math.sqrt(b * b - 4 * a * c))/2/a;
t2 = (-b - Math.sqrt(b * b - 4 * a * c))/2/a;
Math.abs(t1) > "1e12" && (t1 = 0.5);
Math.abs(t2) > "1e12" && (t2 = 0.5);
if (t1 >= 0 && t1 <= 1 && tvalues.indexOf(t1)==-1) tvalues.push(t1);
if (t2 >= 0 && t2 <= 1 && tvalues.indexOf(t2)==-1) tvalues.push(t2);
var inflectionpoints = find_inflection_points(p1x, p1y, c1x, c1y, c2x, c2y, p2x, p2y);
if (inflectionpoints[0]) tvalues.push(inflectionpoints[0]);
if (inflectionpoints[1]) tvalues.push(inflectionpoints[1]);
tvalues.sort(compare_num);
return tvalues;
};
而当你有那些临界吨值(它们是从范围0-1),则可以划分到立方部分:
function CPoint()
{
var arg = arguments;
if (arg.length==1)
{
this.X = arg[0].X;
this.Y = arg[0].Y;
}
else if (arg.length==2)
{
this.X = arg[0];
this.Y = arg[1];
}
}
function subdivide_cubic_to_cubics()
{
var arg = arguments;
if (arg.length!=9) return [];
var m_p1 = {X:arg[0], Y:arg[1]};
var m_p2 = {X:arg[2], Y:arg[3]};
var m_p3 = {X:arg[4], Y:arg[5]};
var m_p4 = {X:arg[6], Y:arg[7]};
var t = arg[8];
var p1p = new CPoint(m_p1.X + (m_p2.X - m_p1.X) * t,
m_p1.Y + (m_p2.Y - m_p1.Y) * t);
var p2p = new CPoint(m_p2.X + (m_p3.X - m_p2.X) * t,
m_p2.Y + (m_p3.Y - m_p2.Y) * t);
var p3p = new CPoint(m_p3.X + (m_p4.X - m_p3.X) * t,
m_p3.Y + (m_p4.Y - m_p3.Y) * t);
var p1d = new CPoint(p1p.X + (p2p.X - p1p.X) * t,
p1p.Y + (p2p.Y - p1p.Y) * t);
var p2d = new CPoint(p2p.X + (p3p.X - p2p.X) * t,
p2p.Y + (p3p.Y - p2p.Y) * t);
var p1t = new CPoint(p1d.X + (p2d.X - p1d.X) * t,
p1d.Y + (p2d.Y - p1d.Y) * t);
return [[m_p1.X, m_p1.Y, p1p.X, p1p.Y, p1d.X, p1d.Y, p1t.X, p1t.Y],
[p1t.X, p1t.Y, p2d.X, p2d.Y, p3p.X, p3p.Y, m_p4.X, m_p4.Y]];
}
subdivide_cubic_to_cubics()
在上面的代码划分的原始三次曲线到价值t的两部分。由于get_t_values_of_critical_points()
将t值作为按t值排序的数组返回,因此可以轻松遍历所有t值并获取相应的子曲线。当你有这些分开的曲线时,你必须将第二个子曲线除以下一个t值。
当所有分割进行时,您都有所有子曲线的控制点。现在只剩下三次控制点转换为二次方。因为所有的子曲线现在都是向下升高的立方体,所以相应的二次控制点很容易计算。第一个和最后一个二次控制点与三次(次曲线)第一个和最后一个控制点相同,中间一个在点P1-P2和P4-P3相交处。
+1。你能建议一个贝塞尔曲线的参考吗? – denis 2010-01-10 17:02:01
我使用的主要参考文献来自我使用的CAGD类:http://tom.cs.byu.edu/~557/text/第2章介绍了贝塞尔曲线。 – tfinniga 2010-01-11 17:39:25
请问,你有这个'P1 = -1/4 Q0 + 3/4 Q1 + 3/4 Q2 - 1/4 Q3'吗?它工作得很好... – 2012-10-26 15:26:58