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Geometrical reconstruction of curves and surfaces using NURBS

2008
Student Projects

Résumé

The aim of this project is the analysis of different approaches for curve and surface reconstruction and the development of a related MATLAB library. We initially study the Lagrange polynomial interpolation, then the Bezier, the B-splines and the NURBS curves and finally we introduce the NURBS surfaces. At each step we list the useful properties of the different approaches, the details of the mathematical representation and the evolution from simpler to more complicated representations.

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Concepts associés (32)

Courbe de Bézier

Les courbes de Bézier sont des courbes polynomiales paramétriques développées pour concevoir des pièces de carrosserie d'automobiles. Elles ont été conçues par Paul de Casteljau en 1959 pour Citroën et, indépendamment, par Pierre Bézier en 1962 pour Renault (les travaux de Paul de Casteljau étant confidentiels, c'est le nom de Bézier qui est passé à la postérité). Elles ont de nombreuses applications dans la et le rendu de polices de caractères. Elles ont donné naissance à de nombreux autres objets mathématiques.

NURBS

Les B-splines rationnelles non uniformes, plus communément désignées par leur acronyme anglais NURBS (pour Non-Uniform Rational Basis Splines), correspondent à une généralisation des B-splines car ces fonctions sont définies avec des points en coordonnées homogènes. Le principal intérêt de ces courbes NURBS est qu'elles parviennent même à ajuster des courbes qui ne peuvent pas être représentées par des B-splines uniformes.

B-spline

En mathématiques, une B-spline est une combinaison linéaire de splines positives à support compact minimal. Les B-splines sont la généralisation des courbes de Bézier, elles peuvent être à leur tour généralisées par les NURBS. Étant donné m+1 nœuds ti dans [0, 1] avec une courbe spline de degré est une courbe paramétrique composée de fonctions B-splines de degré n où les Pi forment un polygone appelé polygone de contrôle ; le nombre de points de contrôle composant ce polygone est égal à m-n.

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