计算贝塞尔曲线上点坐标
本文目的:
现在有一条二次贝塞尔曲线,控制点坐标分别为:P0(3,8),P1(2,3),P2(2,7),如果想要返回 10 个在贝塞尔曲线上的点,可以理解为将该曲线分成10端(实际是11个点组成,不过我们的逻辑是返回除最后一个点外的10个点)
如果想对贝塞尔曲线有更深入的理解,可以学习这篇文章:贝塞尔曲线的理解。
给定点P0、P1,线性贝塞尔曲线只是一条两点之间的直线,公式如下:
二次贝塞尔曲线的路径由给定点P0、P1、P2构成,公式如下:
P0、P1、P2、P3四个点在平面或在三维空间中定义了三次贝塞尔曲线,公式如下:
n阶贝贝塞尔线可如下推断。给定点P0、P1、…、Pn,其贝塞尔曲线即:
总结规律:
我们可以总结出公式的规律:t是0-1的值,代表分割整个曲线的比例。(1-t)的多少次方,规律:从n到0。t的多少次方,规律:从0到n。前面的系数规律是个排列组合的值,也可以用杨辉三角的计算来得到。可参考杨辉三角与排列组合数
代码实现:
javascript代码如下:(从项目copy的代码,仅仅针对二维坐标dimersion = 2)
1 /** 2 * @param poss 贝塞尔曲线控制点坐标 3 * @param precision 精度,需要计算的该条贝塞尔曲线上的点的数目 4 * @return 该条贝塞尔曲线上的点(二维坐标) 5 */ 6 function bezierCalculate(poss:Array<Point>, precision:number) { 7 8 //维度,坐标轴数(二维坐标,三维坐标...) 9 let dimersion = 2; 10 11 //贝塞尔曲线控制点数(阶数) 12 let number = poss.length; 13 14 //控制点数不小于 2 ,至少为二维坐标系 15 if (number < 2 || dimersion < 2) 16 return null; 17 18 let result = new Array(); 19 20 //计算杨辉三角 21 let mi = new Array(); 22 mi[0] = mi[1] = 1; 23 for (let i = 3; i <= number; i++) { 24 25 let t = new Array(); 26 for (let j = 0; j < i - 1; j++) { 27 t[j] = mi[j]; 28 } 29 30 mi[0] = mi[i - 1] = 1; 31 for (let j = 0; j < i - 2; j++) { 32 mi[j + 1] = t[j] + t[j + 1]; 33 } 34 } 35 36 //计算坐标点 37 for (let i = 0; i < precision; i++) { 38 let t = i / precision; 39 let p = new Point(0, 0); 40 result.push(p); 41 for (let j = 0; j < dimersion; j++) { 42 let temp = 0.0; 43 for (let k = 0; k < number; k++) { 44 temp += Math.pow(1 - t, number - k - 1) * (j == 0 ? poss[k].x : poss[k].y) * Math.pow(t, k) * mi[k]; 45 } 46 j == 0 ? p.x = temp : p.y = temp; 47 } 48 p.x = this.toDecimal(p.x); 49 p.y = this.toDecimal(p.y); 50 } 51 52 return result; 53 }