А. Двойные вершины
Положим и построим две новые элементарные кривые задав их параметрическими уравнениями следующего вида:
где
С учетом кривых новая составная кубическая -сплайновая кривая
будет начинаться в точке
касаясь отрезка
и заканчиваться в точке
касаясь отрезка
(рис. 3.26, а). Кроме того, кривая. у будет иметь в двух этих точках нулевую кривизну.
Рис. 3.26
Б. Тройные вершины
Положим и возьмем в качестве двух новых элементарных кривых прямолинейные отрезки
где .
С учетом кривых и новая составная В-сплайновая кривая
будет начинаться в вершине и заканчиваться в вершине .
В. Воображаемые вершины
Подбором дополнительных вершин к массиву
можно добиться выполнения различных условий на концах составной кривой.
Например, составная -сплайновая кривая, построенная по новому массиву
где
будет начинаться в вершине касаясь отрезка
и заканчиваться в вершине касаясь отрезка
(рис. 3.27). Кривизны новой кривой в точках вообще говоря, отличны от нуля.
Замечание
Дополнительные вершины можно выбрать так у чтобы в концах новой составной кривой 1-е или 2-е производные радиусов-векторов
Рис. 3.27
кривых и совпадали с заданными значениями (соответственно при
Построение замкнутой кривой
Чтобы по заданному массиву
построить -гладкую замкнутую кривую, достаточно выбрать дополнительные вершины по правилу
и рассмотреть массив
(при условии, что
Неравномерное расположение узлов
Перейдем к случаю, когда узлы расположены на отрезке изменения параметра неравномерно,
По заданному массиву
составная -сплайновая кривая определяется подобно тому, как это делается при равномерном разбиении отрезка изменения параметра:
однако теперь функциональные коэффициенты существенно зависят от промежутков между узлами и определяются рекурсивно
Свойства функциональных коэффициентов
Функциональные коэффициенты :
1+ неотрицательны,
2+ в сумме составляют единицу:
Замечание
Выбор узлов параметризации может быть совершенно произвольным. Однако часто весьма удобной оказывается параметризация, в которой промежуток изменения параметра и узлы определяются длинами соответствующих хорд: