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百度入口网站,广东省建设执业注册中心网站,wordpress首页添加页面,云设计工具贝塞尔曲线的切矢量#xff08;切线向量#xff09;表示曲线在某一点处的方向导数#xff0c;即曲线在该点的瞬时变化方向。切矢量的计算依赖于贝塞尔曲线的参数方程及其导数。
贝塞尔曲线的定义
一个 n 阶贝塞尔曲线的参数方程为#xff1a; B ( t ) ∑ i 0 n P i ⋅…贝塞尔曲线的切矢量切线向量表示曲线在某一点处的方向导数即曲线在该点的瞬时变化方向。切矢量的计算依赖于贝塞尔曲线的参数方程及其导数。
贝塞尔曲线的定义
一个 n 阶贝塞尔曲线的参数方程为 B ( t ) ∑ i 0 n P i ⋅ B i , n ( t ) , t ∈ [ 0 , 1 ] \mathbf{B}(t) \sum_{i0}^n \mathbf{P}_i \cdot B_{i,n}(t), \quad t \in [0,1] B(t)i0∑nPi⋅Bi,n(t),t∈[0,1] 其中 P i \mathbf{P}_i Pi 是控制点 B i , n ( t ) ( n i ) t i ( 1 − t ) n − i B_{i,n}(t) \binom{n}{i} t^i (1-t)^{n-i} Bi,n(t)(in)ti(1−t)n−i 是伯恩斯坦基多项式。
切矢量的计算
切矢量是贝塞尔曲线的一阶导数 B ′ ( t ) \mathbf{B}(t) B′(t)其表达式为 B ′ ( t ) d d t B ( t ) ∑ i 0 n P i ⋅ B i , n ′ ( t ) \mathbf{B}(t) \frac{d}{dt} \mathbf{B}(t) \sum_{i0}^n \mathbf{P}_i \cdot B_{i,n}(t) B′(t)dtdB(t)i0∑nPi⋅Bi,n′(t) 其中伯恩斯坦基多项式的导数为 B i , n ′ ( t ) n [ B i − 1 , n − 1 ( t ) − B i , n − 1 ( t ) ] B_{i,n}(t) n \left[ B_{i-1,n-1}(t) - B_{i,n-1}(t) \right] Bi,n′(t)n[Bi−1,n−1(t)−Bi,n−1(t)] 因此贝塞尔曲线的切矢量可表示为 B ′ ( t ) n ∑ i 0 n − 1 ( P i 1 − P i ) B i , n − 1 ( t ) \mathbf{B}(t) n \sum_{i0}^{n-1}(\mathbf{P}_{i1} - \mathbf{P}_i) B_{i,n-1}(t) B′(t)ni0∑n−1(Pi1−Pi)Bi,n−1(t)
特殊情况 起点 t 0 t0 t0 的切矢量 B ′ ( 0 ) n ( P 1 − P 0 ) \mathbf{B}(0) n(\mathbf{P}_1 - \mathbf{P}_0) B′(0)n(P1−P0) 即切矢量方向为 P 1 − P 0 \mathbf{P}_1 - \mathbf{P}_0 P1−P0 终点 ( t 1 (t1 (t1) 的切矢量 B ′ ( 1 ) n ( P n − P n − 1 ) \mathbf{B}(1) n(\mathbf{P}_n - \mathbf{P}_{n-1}) B′(1)n(Pn−Pn−1) 方向为 P n − P n − 1 \mathbf{P}_n - \mathbf{P}_{n-1} Pn−Pn−1。
几何意义
切矢量 B ′ ( t ) \mathbf{B}(t) B′(t) 表示曲线在参数 (t$ 处的运动方向。如果 B ′ ( t ) 0 \mathbf{B}(t) \mathbf{0} B′(t)0零矢量则该点可能是尖点或曲线在该点停滞需进一步分析高阶导数。
