贝塞尔曲线
【简介】
贝塞尔曲线又称贝兹曲线或贝济埃曲线,一般的矢量图形软件通过它来精确画出曲线,贝兹曲线由线段与节点组成,节点是可拖动的支点,线段像可伸缩的皮筋,我们在绘图工具上看到的钢笔工具就是来做这种矢量曲线的。当然在一些比较成熟的位图软件中也有贝塞尔曲线工具,如PhotoShop等。在Flash4中还没有完整的曲线工具,而在Flash5里面已经提供出贝塞尔曲线工具。
贝塞尔曲线是应用于二维图形应用程序的数学曲线。曲线的定义有四个点:起始点、终止点(也称锚点)以及两个相互分离的中间点。滑动两个中间点,贝塞尔曲线的形状会发生变化。十九世纪六十年代晚期,Pierre Bézier应用数学方法为雷诺公司的汽车制造业描绘出了贝塞尔曲线。
【命名】
贝塞尔曲线就是这样的一条曲线,它是依据四个位置任意的点坐标绘制出的一条光滑曲线。在历史上,研究贝塞尔曲线的人最初是按照已知曲线参数方程来确定四个点的思路设计出这种矢量曲线绘制法。贝塞尔曲线的有趣之处更在于它的“皮筋效应”~也就是说,随着点有规律地移动,曲线将产生皮筋伸引一样的变换,带来视觉上的冲击。19世纪70年代,法国数学家Pierre Bézier第一个研究了这种矢量绘制曲线的方法,并给出了详细的计算公式,因此按照这样的公式绘制出来的曲线就用他的姓氏来命名~是为贝塞尔曲线。
【作用】
由于用计算机画图大部分时间是操作鼠标来掌握线条的路径,与手绘的感觉和效果有很大的差别。即使是一位精明的画师能轻松绘出各种图形,拿到鼠标想随心所欲的画图也不是一件容易的事。这一点是计算机万万不能代替手工的工作,所以到目前为止人们只能颇感无奈。使用贝塞尔工具画图很大程度上弥补了这一缺憾。
【发现者】
“贝赛尔曲线”是由法国数学家Pierre Bézier所发现,由此为计算机矢量图形学奠定了基础。它的主要意义在于无论是直线或曲线都能在数学上予以描述。
贝塞尔
贝塞尔(1784~1846)
Bessel,Friedrich Wilhelm
德国天文学家,数学家 。1784 年7 月22日生于明登 ,1846 年3月17日卒于柯尼斯堡。15岁辍学到不来梅一家商行学徒,业余学习天文、地理和数学。20岁时发表了有关彗星轨道测量的论文。1810年任新建的柯尼斯堡天文台台长,直至逝世。1812年当选为柏林科学院院士。贝塞尔的主要贡献在天文学,以《天文学基础》(1818)为标志发展了实验天文学 ,还编制基本星表 ,测定恒星视差, 预言伴星的存在,导出用于天文计算的贝塞尔公式,较精确地计算出岁差常数等几个天文常数值,还编制大气折射表和大气折射公式,以修正其对天文观测的影响。他在数学研究中提出了贝塞尔函数,讨论了该函数的一系列性质及其求值方法,为解决物理学和天文学的有关问题提供了重要工具。此外,他在大地测量学方面也做出一定贡献,提出贝塞尔地球椭球体等观点。
贝塞尔曲线也称贝兹曲线,一般的矢量图形软件通过它来精确画出曲线,贝兹曲线由线段与节点组成,节点是可拖动的支点,线段像可伸缩的皮筋,我们在绘图工具上看到的钢笔工具就是来做这种矢量曲线的。当然在一些比较成熟的位图软件中也有贝塞尔曲线工具,如PhotoShop等。在Flash4中还没有完整的曲线工具,而在Flash5里面已经提供出贝塞尔曲线工具。
贝塞尔函数
Bessel functions
利用柱坐标求解涉及在圆、球与圆柱内的势场的物理问题时出现的一类特殊函数。又称标函数。用柱坐标解拉普拉斯方程时,用到贝塞尔函数,它们和其他函数组合成柱调和函数。除初等函数外,在物理和工程中贝塞尔函数是最常用的函数,它们以19世纪德国天文学家F.W.贝塞尔的姓氏命名,他在1824年第一次描述过它们。贝塞尔函数最早出现在涉及如悬链振荡,长圆柱体冷却以及紧张膜振动的问题中。贝塞尔函数的一族,也称第一类贝塞尔函数,记作Jn(x),用x的偶次幂的无穷和来定义,数 n称为贝塞尔函数的阶,它依赖于函数所要解决的问题。J0 (x) 的图形像衰减的余弦曲线,J1(x)像衰减的正弦曲线( 见图 )。第二类贝塞尔函数( 又称诺伊曼函数 ),记作Yn(x),它由第一类贝塞尔函数的简单组合来定义。第三类贝塞尔函数(亦称汉克尔函数)定义为Hn=Jn±iYn,其中i为虚数,用n阶( 正或负 )贝塞尔函数可解称为贝塞尔方程的微分方程。