曲线光顺度量C0、C1、C2和G0、G1、G2的定义和区别[z]

时间:2021-04-25 03:39:50

曲线的光顺有两种不同的度量:

一种是多年沿用的函数曲线的可微性,组合参数曲线在连接处具有直到n阶的连续导矢,这类光顺性称之为Cn或n阶参数连续性(parametric continuity);

另一种称为几何连续性(geometric continuity),组合曲线在连接处满足不同于Cn的某一组约束条件称之为具有n阶的几何连续性,简称为Gn

 

由定义可知,参数连续性是与所取参数有关,而事实上,当样条曲线的控制顶点给定后,曲线的形状就完全确定下来了(如果是NUBRS,还要可以调整权值),随之,曲线连接的光顺性也就完全确定,它是与所取参数无关。同时实践表明,可微的参数曲线有可能是不光滑的,而光滑的曲线又可能是不可微的。人们从经验直觉中发现,两条曲线段相连接,只要在连接点处有相同的切线方向就认为是光滑的。而按照参数连续性来度量光顺性,还必须有相同的切矢模长才是C1连续的。因此,参数连续是对参数曲线连接光顺性的过分限制,是人为强加的限制,参数连续与参数的选取及具体的参数化有关,而形状的客观内在几何特征,如光顺性,是不依赖参数选取及具体参数化的。

 

正是由于参数连续性不能客观地准确度量参数曲线连接的光顺性,取而代之的就是视觉连续性。在汽车行业,有A级曲面概念,采用的符号也是G0、G1、G2

曲线:

C0与G0是一致的;

C1与G1是不一致的,G1表示具有公共单位切矢;

G2表示具有公共曲率矢。

曲面:

C0与G0是一致的;

C1与G1是不一致的,G1表示具有公共切平面;

G2表示在连接线处具有公共切平面,和公共的主曲率。

 

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