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     }

 

posted @ 2019-10-09 16:46  方帅  阅读(7009)  评论(0编辑  收藏  举报