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贝齐埃曲线德卡斯特里奥(de Casteljau)算法及程序

作者:未知 来源:月光软件站 加入时间:2005-2-28 月光软件站

贝齐埃曲线德卡斯特里奥(de Casteljau)算法及程序

 

1)  描述

de Casteljau算法最基本的概念就是在线段AB中找到C点,使得C点将AB线段划分成u:(1-u)比例(|AC|:|AB|=u,怎么找这个C点呢?

 

A B 的向量是 B – A ,因为u01之间,所以C点就在u(B – A)处,考虑到A点的位置,C点的位置是A + u(B – A) = (1 u)A + uB,因此,对于一个给定的u(1u)A + uB就是在A B之间的C点,C点将AB线段划分成u:(1u)比例。

de Casteljau算法的思想如下面所述:假设我们要求C(u),其中u [0,1]之间,从第一个多边开始,00-01-02-03...-0n,用上面的公式求得一个在0i 0(i+1)的线段上的点1i1i点将0i 0(i+1)的线段划分成u:(1u)比例;这样我们可以得到n 个点10, 11, 12, ...., 1(n-1),它们形成了新的n1条线段。

上图中,u = 0.410 00 01线段上的点,110102线段上的点,…,140405线段上的点,所有的新点是兰色显示的。

新点按1i方式命名,对这些新点执行相同的操作,我们将可以得到第二个由(20, 21,…,2(n-2)n1个点组成的多边和n2条边;再次进行该操作,我们将可以得到第三个由(30, 31,…,3(n-3)n2个点组成的多边和n3条边;如此循环进行n次后,将产生一个单点n0de Casteljau证明这个点就是我们要求的C(u)

让我们继续看上面的图形,得到10 11的线段上的点2010 11的线段划分成u:(1u)比例,同样可以得到11 12的线段上的点2112 13的线段上的点2213 14的线段上的点23,这第三个多边有四个点和三条边;如此继续,我们可以得到由30, 31 32三个点组成的新多边;再从这第四个多边,我们可以得到由40 41 两个点组成的第五个多边;如此再进行一次,我们可以得到50, 这就是曲线上我们要求的C(u)

        这就是de Casteljau算法的几何解释,非常美妙的曲线设计。

 

注:以上原文出自

http://www.cs.mtu.edu/~shene/COURSES/cs3621/NOTES/spline/Bezier/de-casteljau.html

 

2)  程序

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// pDC      设备

// flArrayx   组成点x坐标序列

// flArrayy   组成点y坐标序列

//created by:  handwolf

//create time:  2004-10-1

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int deCasteljau(CDC *pDC,CArray<float,float>& flArrayx,CArray<float,float>& flArrayy)

{

       if(flArrayx.GetSize()!=flArrayy.GetSize())

              return 0; 

       float *pflX,*pflY;

       float flTempx,flTempy,flU;//flu-------u参数

       int i,n,j; 

       n=flArrayx.GetSize();   

       if(n<2) return 0;

       pflX=new float[n];

       pflY=new float[n];

       flTempx=flArrayx.GetAt(0);

       flTempy=flArrayy.GetAt(0);

       for(i=0;i<n;i++){

              pflX[i]=flArrayx.GetAt(i);

              pflY[i]=flArrayy.GetAt(i);

       }    

       for(flU=0;flU<=1;flU+=0.05/n){

              for(i=1;i<n;i++){

                     for(j=0;j<n-i;j++){

                            pflX[j]=(1-flU)*pflX[j]+flU*pflX[j+1];

                            pflY[j]=(1-flU)*pflY[j]+flU*pflY[j+1];

                     }

              }

              pDC->MoveTo(flTempx,flTempy);

              pDC->LineTo(pflX[0],pflY[0]);

              flTempx=pflX[0];

              flTempy=pflY[0];

       }

       delete[] pflX;

       delete[] pflY;

       return 1;

}

////////////////////////////////////////////////////结束//////////////////////////////////////////////////////////////////////////




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