三次曲线拆成两段后怎样保持原来的路径:规则练习第12例
曲线路径可以被切成两段,方便局部编辑或分段采样。但直接把四个控制点分成两组会改变形状;正确拆分需要利用逐层插值产生新的控制点。
给定四个二维控制点,用相邻点线性插值得到三点,再插值得到两点,最后得到曲线上一点。在参数二分之一处分割,左段使用左侧各层点,右段使用右侧各层点,两段共享最后的分割点。
本例输入与约定
原四个控制点为[[-4, 1], [-4, -3], [-1, 0], [-3, -2]]。左段新控制点[['-4', '1'], ['-4', '-1'], ['-13/4', '-5/4'], ['-11/4', '-5/4']];右段新控制点[['-11/4', '-5/4'], ['-9/4', '-5/4'], ['-2', '-1'], ['-3', '-2']]。
完整计算记录
局部参数 | 左段点 | 原曲线前半点 | 右段点 | 原曲线后半点 0 | ['-4', '1'] | ['-4', '1'] | ['-11/4', '-5/4'] | ['-11/4', '-5/4'] 1/4 | ['-31/8', '-25/128'] | ['-31/8', '-25/128'] | ['-39/16', '-157/128'] | ['-39/16', '-157/128'] 1/2 | ['-57/16', '-7/8'] | ['-57/16', '-7/8'] | ['-37/16', '-5/4'] | ['-37/16', '-5/4'] 3/4 | ['-101/32', '-151/128'] | ['-101/32', '-151/128'] | ['-79/32', '-187/128'] | ['-79/32', '-187/128'] 1 | ['-11/4', '-5/4'] | ['-11/4', '-5/4'] | ['-3', '-2'] | ['-3', '-2']
表中编号仅用于识别本例的元素。读取一个结果时,应先核对它对应的输入、处理顺序和边界约定;布尔值表示条件是否成立,空集合表示没有符合要求的对象,不应把这些字段混成同一种数值。
复核方法与适用范围
左段局部参数s对应原曲线参数s除以二,右段对应二分之一加s除以二。分别检查多个采样点精确相等,并确认两段端点连接;路径相同不代表用同样参数速度会保持原来每秒位移。
这里处理的是平面三次曲线,未进行按弧长均匀采样。控制点通常不在曲线上,除了首尾点;不要因为分段控制点的位置变了,就误判绘制的轨迹一定发生改变。
练习时可以先独立计算最前面的一步,再检查最后的整体不变量。若结论不同,应保留各步记录,定位第一处差异;只调整最终数字会掩盖规则理解上的问题。改变输入后也要重新演算,而不是照抄这一例的输出。
