专利名称：自适应曲线的生成方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机工程绘图、图像处理、图像构建、字体构建、数值分析。
背景技术：
曲线广泛应用于工程绘图、图像处理、三维图像构建、文字构建和数值分析中。现有的贝塞尔曲线是非常成熟的技术。贝塞尔曲线有二次、三次以及更高阶的曲线。高维的贝塞尔方程还可以用来生成曲面。贝塞尔曲线被广泛地在计算机图形中用来为圆滑曲线建立模型。实际应用最多的是二次贝塞尔曲线和三次贝塞尔曲线。因为更高阶的贝塞尔曲线的数值稳定性的方面并不是很理想。所谓曲线的数值稳定性是指由坐标点P生成的曲线，满足方程B⑴，P的位移导致区间内任意t处的B⑴的位移，当B(t)的位移小于P的位移，则该曲线具有数值稳定性。广义来说，贝塞尔曲线是一种斜率控制曲线，即贝塞尔曲线的中间点是用来控制曲线端点的斜率的。曲线段端点坐标已知，斜率已知的条件下，可以确定的曲线有无数，而贝塞尔曲线就是其中的一条。事实上只要满足某些特定的条件，可以反向推导出贝塞尔曲线。以三次贝塞尔曲线为例PO，PI, P2, P3四个点，其中PO和P3为端点，Pl用来确定曲线在PO点的斜率为3P1- 3P0的y和χ比值，Ρ2用来确定曲线在Ρ3点的斜率为3Ρ3- 3Ρ2的y和χ比值；曲线满足方程B(i)=ai3 +M2 + ci+d ,当 t=0 时，为 PO，t=l 是为 P3，B(t)在 O 处的导数为3Pl_3P0，B(t)在I处的导数为3P3-3P2。得到方程组
权利要求
1.一种自适应曲线的生成方法，其特征在于，包括以下步骤 51:获取轮廓点序列P (Pl，P2, P3,…，Pn)； 52:根据SI获得的P确定自适应曲线方程参数，再根据自适应曲线方程参数计算连续点序列； 所述的自适应曲线满足方程
2.一种自适应曲线的生成装置，其特征在于，包括 轮廓点获取装置，用来获取轮廓点序列P (Pl，Ρ2, Ρ3,…，Pn)； 自适应曲线段连续点序列计算装置，根据轮廓点获取装置获得的轮廓点序列P确定自适应曲线方程参数，再根据自适应曲线方程参数计算连续点序列； 所述的自适应曲线满足方程 其中
3.如权利要求I所述的自适应曲线的生成方法或如权利要求2所述的自适应曲线的生成装置，其特征在于，通过对零次，一次，二次和三次自适应曲线段的组合生成轮廓点序列P之间的连续曲线；所述的组合如下当轮廓点序列P的数量为I时，采用零次自适应曲线；轮廓点序列P的数量为2时，采用一次自适应曲线；轮廓点序列P的数量为3时，采用二次自适应曲线；轮廓点序列P的数量为4时，端点处采用三次自适应曲线或者端点曲线段采用二次自适应曲线，中间曲线段为三次自适应曲线的组合；轮廓点序列P的数量大于4时，端点曲线段采用二次自适应曲线，中间曲线段为三次自适应曲线的组合。
4.如权利要求3所述的自适应曲线的生成方法或自适应曲线的生成装置，其特征在于，所述的二次自适应曲线其参数m取值具有长度相关性，S卩，二次自适应曲线ml，m2满足ml=m(ll, 12), m2=f22(ll, 12)。
5.如权利要求3所述的自适应曲线的生成方法或自适应曲线的生成装置，其特征在于，所述的三次自适应曲线其参数m取值具有长度相关性，即，三次自适应曲线的ml，m2,m3 满足ml=f31(ll, 12，13)，m2=f32 (11，12，13)，m3=f33(ll, 12，13)。
6.如权利要求4所述的自适应曲线的生成方法或自适应曲线的生成装置，其特征在于f21(ll, 12)= ,JT1 , f22(ll, 12) = | ,即，参数 m 满足条件= j , W2 = 。
7.如权利要求5所述的自适应曲线的生成方法或自适应曲线的生成装置，其特征在于
8.—种曲线绘制装置，其特征在于，包括 锚点编辑装置，用于锚点序列P (Pl，P2, P3,…，Pn)上锚点的添加、插入、删除和修改锚点坐标； 线段类型编辑装置，用于设定锚点Pi与Pi+ι之间线段类型，线段类型包括自适应曲线. 线段连续点序列计算分配装置，用于根据线段类型的类型，将具有连续相同类型的线段分配到不同类型的线段连续点序列计算装置，为不同的线段连续点序列计算装置提供轮廓点序列P或锚点序列P ； 线段连续点序列计算装置包括自适应曲线段连续点序列计算装置，所述的自适应曲线段连续点序列计算装置根据轮廓点序列P确定相邻轮廓点Pi，Pi+1之间的曲线段方程参数，再根据曲线段参数方程计算曲线段Pi，Pi+ι之间连续点序列。
9.如权利要求8所述的曲线绘制装置，其特征在于，所述的线段类型包括直线和/或圆弧和/或斜率控制曲线；相应的线段连续点计算装置包括直线连续点序列计算装置，圆弧连续点序列计算装置，斜率控制曲线连续点序列计算装置；所述的直线连续点序列计算装置根据轮廓点序列P计算相邻轮廓点Pi与Pi+Ι之间直线的连续点序列；所述的圆弧连续点序列计算装置，根据轮廓点序列P计算相邻轮廓点Pi，Pi+1, Pi+2确定的圆弧连续点序列；所述的斜率控制曲线连续点序列计算装置根据锚点序列P计算各个相邻轮廓点之间的斜率控制曲线的连续点序列。
10.一种字体轮廓构建应用，其特征在于，采用自适应曲线创建字体轮廓或采用自适应曲线描述字体轮廓或根据字体轮廓生采用自适应曲线成文字轮廓。
全文摘要
本发明公开了一种自适应曲线的生成方法及装置。自适应曲线是其一条经过所有用于定义它的锚点的曲线。本发明通过对零次、一次、二次、三次自适应曲线的组合，描绘出一条连续的经过锚点的曲线段。这条曲线很容易在锚点处实现圆滑，也可以让其出现拐角。本发明的自适应曲线可以广泛用于绘图、数值分析、定义字体轮廓。因为所有的锚点都在曲线上，本发明的自适应曲线在绘图和定义字体轮廓时比贝塞尔曲线具有更好可视效果和使用的方便性，因而更具有价值。此外，本发明还公开了自适应曲线和直线、圆弧、贝塞尔曲线结合后用于图形绘制的装置。
文档编号G06F17/11GK102881033SQ20121027631
公开日2013年1月16日 申请日期2012年8月6日 优先权日2012年8月6日
发明者孙计良 申请人:孙计良