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贝塞尔曲线

时间:2016-03-27 07:09:20      阅读:178      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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一、概述

  贝塞尔曲线(The Bézier Curves),是一种在计算机图形学中相当重要的参数曲线(2D,3D的称为曲面)。贝塞尔曲线于1962年,由法国工程师皮埃尔·贝塞尔(Pierre Bézier)所发表,他运用贝塞尔曲线来为汽车的主体进行设计。

 

二、三种曲线

  • 线性曲线

给定点P0、P1,线性贝塞尔曲线只是一条两点之间的直线。这条线由下式给出:

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当参数t变化时,其过程如下:

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线性贝塞尔曲线函数中的t会经过由P0至P1的B(t)所描述的曲线。例如当t=0.25时,B(t)即一条由点P0至P1路径的四分之一处。就像由0至1的连续t,B(t)描述一条由P0至P1的直线。

 

  • 二次曲线

二次方贝塞尔曲线的路径由给定点P0、P1、P2的函数B(t)追踪:

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为建构二次贝塞尔曲线,可以中介点Q0和Q1作为由0至1的t:

* 由P0至P1的连续点Q0,描述一条线性贝塞尔曲线。

* 由P1至P2的连续点Q1,描述一条线性贝塞尔曲线。

* 由Q0至Q1的连续点B(t),描述一条二次贝塞尔曲线。

二次曲线看起来就是这样的:

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  • 三次曲线

为建构高阶曲线,便需要相应更多的中介点。对于三次曲线,可由线性贝塞尔曲线描述的中介点Q0、Q1、Q2,和由二次曲线描述的点R0、R1所建构。

P0、P1、P2、P3四个点在平面或在三维空间中定义了三次方贝塞尔曲线。曲线起始于P0走向P1,并从P2的方向来到P3。一般不会经过P1或P2;这两个点只是在那里提供方向资讯。P0和P1之间的间距,决定了曲线在转而趋进P3之前,走向P2方向的“长度有多长”。

曲线的参数形式为:

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看起来就是这样的:

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三、绘制贝塞尔曲线

  要绘制规则图形在iOS中相当简单,但是不规则图形怎么绘制呢?此时就要利用路径。前面我们绘制了直线,它和曲线绘制都属于路径绘制。和直线绘制相比曲线绘制就要复杂一些,但是路径作为高级动画的基础又是我们必须掌握的,因此这里我们就一起来熟悉一下曲线绘制。在Quartz 2D中曲线绘制分为两种:二次贝塞尔曲线和三次贝塞尔曲线。二次曲线只有一个控制点,而三次曲线有两个控制点,如下图所示:

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当然,在iOS中两种曲线分别对应两种方法:

CGContextAddQuadCurveToPoint(CGContextRef c, CGFloat cpx, CGFloat cpy, CGFloat x, CGFloat y);

CGContextAddCurveToPoint(context, CGFloat cp1x, CGFloat cp1y, CGFloat cp2x, CGFloat cp2y, CGFloat x, CGFloat y);

下面就演示一下这两种曲线的绘制方法

#pragma mark 绘制贝塞尔曲线
-(void)drawCurve:(CGContextRef)context{
    
    //绘制曲线
    CGContextMoveToPoint(context, 20, 100);//移动到起始位置
    /*绘制二次贝塞尔曲线
     c:图形上下文
     cpx:控制点x坐标
     cpy:控制点y坐标
     x:结束点x坐标
     y:结束点y坐标
    */
    CGContextAddQuadCurveToPoint(context, 160, 0, 300, 100);
    
    CGContextMoveToPoint(context, 20, 500);
    /*绘制三次贝塞尔曲线
     c:图形上下文
     cp1x:第一个控制点x坐标
     cp1y:第一个控制点y坐标
     cp2x:第二个控制点x坐标
     cp2y:第二个控制点y坐标
     x:结束点x坐标
     y:结束点y坐标
    */
    CGContextAddCurveToPoint(context, 80, 300, 240, 500, 300, 300);
    
    //设置图形上下文属性
    [[UIColor yellowColor]setFill];
    [[UIColor redColor]setStroke];
    
    
    //绘制路径
    CGContextDrawPath(context, kCGPathFillStroke);
    
}

 

运行效果:

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备注:贝塞尔曲线是由法国数学家“贝塞尔”发现的,他发现:任何一条曲线都能够由和它相切的直线的两个端点来描述,这种曲线表示方式后来被广泛应用到计算机中,称为“贝塞尔曲线”。

 

 

 

转载自Kenshin Cui‘s Blog.

 

贝塞尔曲线

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原文地址:http://www.cnblogs.com/chenyuansheng/p/5324728.html

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