几种分段多项式曲线插值方式(含B样条B-spline)

分段多项式曲线对点集的插值,包括四点要求:

  • Each piece is cubic 每一段都是三次多项式
  • The curve interpolates the control points 插值曲线通过控制点
  • The curve has local control 用控制点可以对曲线进行局部调整
  • The curve has C2 continuity 插值曲线要有C2连续性

实践发现想找到一类曲线对点集插值时候完全符合上四点并不存在,只能符合三点的曲线包括:

几种分段多项式曲线插值方式(含B样条B-spline)

下面我们一一介绍一下。

1)Natural Cubic Spline

几种分段多项式曲线插值方式(含B样条B-spline)

同时还要穿过控制点。

下面根据要求建立方程组:

几种分段多项式曲线插值方式(含B样条B-spline)

解出来的曲线几种分段多项式曲线插值方式(含B样条B-spline)们,连在一起称为Natural Cubic Spline。

用这种曲线进行插值的唯一缺点就是,不能通过操作控制点来对曲线进行局部控制。

2)Cardinal Cubics

几种分段多项式曲线插值方式(含B样条B-spline)

几种分段多项式曲线插值方式(含B样条B-spline)

以第一段为例,四个约束包括:
几种分段多项式曲线插值方式(含B样条B-spline)

通过上面的约束建立方程组,解除系数a即可,

几种分段多项式曲线插值方式(含B样条B-spline)

(下面计算参考曲线插值拟合基础

几种分段多项式曲线插值方式(含B样条B-spline)

几种分段多项式曲线插值方式(含B样条B-spline)

求出来的曲线Cardinal Cubics,唯一的缺点就是连续性只满足C1。

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