1.2 样条曲线反算的一般过程 a)根据型值点的分布趋势,构造非均匀节点矢量. b)应用计算得到的节点矢量构造非均匀 B样条基. e)构建控制点反算的系数矩阵. d)建立控制点反算方程组,求解控制点列. 其中,B样条基函数的求值是关键. 1.2.1 假设规定 为使一 k次 B样条曲线通过一组数据点q (i:0,1,⋯,m),反算过程一般地使曲线的首末端点分 别和首末数据点一致 ,使曲线的分段连接点分别依次与 B样条曲线定义域内的节点一一对应.即q 点 有节点值 ( =0,1,⋯,m). ·1.2.2 三次 B样条插值曲线节点矢量的确定 曲线控制点反算时一般使曲线的首末端点分别与首末型值点一致,型值点P (i=0,1,⋯,凡)将 依次与三次 NURBS曲线定义域内的节点一一对应.三次NURBS插值曲线将由n+3个控制点 d (i= 0,1,⋯,n+2)定义,相应的节点矢量为 U = [ ,“ 一,u + ].为确定与型值点相对应的参数值 uⅢ (i=0,1,⋯,n),需对型值点进行参数化处理.选择 u 一般采取以下方法 : (1)均匀参数化法: 0=/.tl=u2=M3=0,u +3=i/n i:1,2,⋯ ⋯ ,n一1,M +3= +4= +5=u +6=1. (2)向心参数化法 : o= l= 2=“3=0, +3= +2+√Ip -p 一1 I/ ~/Ip -p 一1 l其中i=1,2,⋯,n一1. Mn+3 M +4:Mn+5 un+6 1. (3)积累弦长参数化法: uo=M1=u2:M3=0,u +3= +2+Ip —P — j l/ Ip 一P — l l 其中 =1,2,⋯,n一1. un+3: n+4:un+5 un+6 1. 1.2.3 反算三次 B样条曲线的控制顶点 给定 n+1个数据点p ,i=0,1,⋯,n.通常的算法是将首末数据点p。和P 分别作为三次B样 条插值曲线的首末端点,把内部数据点P ,P ,⋯,P 依次作为三次B样条插值曲线的分段连接点,则 曲线为 凡段.因此 ,所求的三次 B样条插值曲线的控制顶点b ,i=0,l,⋯,17,+2应为17,+3个.节 点矢量 U=[ 。, 一,“ + ],曲线定义域 “∈[u , +,].B样条表达式是一个分段的矢函数,并且由 于 B样条的局部支撑性,一段三次 B样条曲线只受 4个控制点的影响,下式表示了一段 B样条曲线的 一 个起始点:
2025-06-25 10:38:49 207KB 样条函数
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内容概要:本文详细介绍了六自由度机械臂轨迹规划的三种插值方法及其MATLAB实现。首先解释了三次多项式的简单直接特性,适用于两点间的直线运动;接着深入探讨了五次多项式对中间点的精细处理,确保加速度连续;最后讨论了七次多项式对加加速度的控制,以及B样条曲线的局部支撑性特点。每种方法都附有详细的源码注释,便于理解和修改。此外,还包括了一个绘制圆弧轨迹的例子,展示了如何在笛卡尔空间进行规划并解决可能遇到的问题。 适合人群:对机械臂轨迹规划感兴趣的科研人员、工程师及高校学生。 使用场景及目标:① 学习和掌握多种插值方法的应用;② 实现六自由度机械臂的精准轨迹规划;③ 修改和优化现有代码以适应特定应用场景。 其他说明:文中提供了大量实用的代码片段和注意事项,帮助读者避免常见错误,如正确设置时间参数、调整DH参数等。同时强调了不同插值方法的选择依据,为实际项目提供指导。
2025-06-23 18:12:54 1.24MB
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内容概要:本文详细介绍了如何利用B样条曲线优化路径规划算法在Matlab栅格地图中的应用。首先,文章讲解了Matlab栅格地图的基础构建方法,接着介绍了常见的路径规划算法如A*算法,并展示了其实现方式。随后,重点讨论了B样条曲线的应用,通过调整控制点生成平滑路径,解决了传统路径规划算法生成路径不平滑的问题。此外,还探讨了如何在存在障碍物的情况下进一步优化路径,确保路径既平滑又安全。最后,通过具体实例和实验数据验证了B样条曲线优化的有效性和高效性。 适合人群:对路径规划算法有一定了解并希望深入研究其优化方法的研究人员和技术开发者。 使用场景及目标:适用于机器人导航、自动驾驶等领域,旨在提高路径规划的效率和平滑度,降低机器人运行成本和能耗。 其他说明:文中提供了详细的Matlab代码示例,帮助读者更好地理解和实践B样条曲线优化路径的方法。同时,强调了B样条曲线在局部控制方面的优势,使其成为路径优化的理想工具。
2025-05-20 10:56:01 279KB
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通过本次实验,将老师在课堂上讲解的曲线和曲面算法进行具体代码的实现,算法实现过程中遇到了一些问题,比如使用不同算法进行曲线绘制的时候,对于控制点和顶点的初始化把握不是很好,一开始实现了算法想定义一些点进行测试,结果绘制的效果不是很理想,通过百度查询以及搜索相关的资料,结合自己所写的代码,最终解决了问题并且可以实现交互式绘制曲线,曲面的绘制是在曲线的绘制基础上进行的,所以在实现的各个算法的曲线绘制后,通过复习老师上课讲的曲面绘制算法,也是成功完成了实验,但是一开始感觉绘制的曲面不好看,看到了曲面的光照处理,加以运用到代码当中去,这样使得曲面的效果更加好看。
2024-06-21 11:53:06 4KB
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三次样条曲线拟合 三次样条曲线拟合
2023-03-28 20:20:24 10KB 曲线拟合
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基于C++的B样条曲线绘制程序 本程序基于C++开发,其开发环境为: ·Windows 11操作系统 ·Qt 5.15.2 MSV2019 64bit Release构建套件 本程序具体可实现功能如下: 1) 输入控制点,显示控制点和控制线,如图1中白色点、线; 2) 可随时输入曲线的次数并实时重绘曲线,默认为2次曲线; 3) 可随时选择曲线的类型并实时重绘曲线,默认为均匀B样条,并可在错选分段Bezier类型时自动退出并弹窗提示; 4) 能够根据曲线类型自动确定节点矢量的计算策略,对于均匀、准均匀与分段Bezier三种类型自动确定,非均匀类型使用Hartley-Judd方法确定; 5) 根据输入计算并显示B样条基函数图; 6) 根据输入计算并显示B样条曲线; 7) 可对任意控制顶点的位置(需在控制点输入完成后)、曲线次数、曲线类型进行修改并实时动态显示。 具体操作方法为: 1) 通过鼠标左键输入控制顶点,并可在输入结束后进行拖动; 2) 通过鼠标右键结束控制顶点的输入; 3) 通过鼠标双击清空绘图区域并可重新绘制; 4) 通过窗口按钮可选择曲线类型、曲线次数、曲线抗锯齿开关
2023-03-02 21:20:14 31KB Qt C++ B样条曲线 计算机图形学
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Bezier曲线以及B样条曲线matlab代码
2023-02-02 17:55:42 2KB 学术研究
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三次Bezier曲线与三次均匀B样条曲线的光滑拼接.pdf三次Bezier曲线与三次均匀B样条曲线的光滑拼接.pdf
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用MFC来实现Bizer,B样条曲线,需要通过修改程序中的点的信息,直接来实现曲线的形状
2023-01-12 20:54:39 42KB 用MFC实现Bizer曲线,B样条曲线
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B样条曲线曲面拟合代码 给出坐标点,绘制控制点,绘制曲面
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