我必须解码可以将3d圆定义为样条线的STEP cad文件。
我希望能够解码出样条曲线是圆弧还是圆弧。
首先,我有步骤B_SPLINE_CURVE_WITH_KNOTS元素。
#307 = B_SPLINE_CURVE_WITH_KNOTS ( 'NONE', 3,( #114, #212, #179, #317, #91, #191, #141, #97, #150, #63, #121, #243, #75, #43, #15, #164, #315, #284, #302, #70, #269, #251, #151, #220, #178, #172, #248, #185, #156, #249, #300, #47, #124, #335, #360, #59, #357, #343, #12, #5, #112, #324, #344, #193, #329, #320, #313, #222, #51, #167, #286, #268, #310, #32, #267, #52, #66, #69 ),.UNSPECIFIED., .T., .F., ( 4, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 4 ), ( 0.0000000000000000000, 0.0003907630664662950000, 0.0007815261329325900100, 0.001172289199398885000, 0.001563052265865180000, 0.002344578398797811600, 0.003126104531730443300, 0.003516867598196761600, 0.003907630664663080300, 0.004298393731129399400, 0.004689156797595717700, 0.005079919864062035900, 0.005470682930528354200, 0.005861445996994673300, 0.006252209063460992400, 0.006642972129927311600, 0.007033735196393629000, 0.007815261329326231600, 0.008206024395792531700, 0.008596787462258833500, 0.008987550528725133500, 0.009378313595191433600, 0.009769076661657735300, 0.01015983972812403500, 0.01055060279459033500, 0.01094136586105663500, 0.01133212892752293700, 0.01172289199398923700, 0.01250441812692185600 ), .UNSPECIFIED. ) ;
所以,如果我是对的,我会解码:
58个控制点
29节
29节
学位3
closed_curve参数= True
现在,想法是将其转换为贝塞尔曲线以找到圆弧/圆,但是我被这些参数所困扰。
最佳答案
每个内部结的多重性=2。这意味着样条线为C_1,并且与控制多边形的腿相切。具体来说,如果t[i-1]
,t[i]
和t[i+1}
是三个结,每个结的多重度= 2,则样条线将控制多边形边与切线切线相切的点
t[i+1] - t[i] : t[i] - t[i-1]
。在下图中,这些相切点显示为空心圆,红色圆为控制点:
实际上,在您的特定示例中,结间间距在大多数情况下是均匀的-在许多情况下,t[i+1] - t[i] = t[i] - t[i-1] = 0.000391
。这意味着在很多地方,样条线在控制多边形的中点处与控制多边形的一条腿相切。
使用控制点和相切点,可以计算端点(P和Q)以及单位长度的端点切线(U和V)。每个立方段的
然后一点三角函数和矢量算法将为您提供相应圆的半径和中心。示例伪代码如下。它假定了一些明显的向量函数,并且避免使用trig函数:
// Input:
// P: start point
// Q: end point
// U: start tangent (assumed to be of unit length)
// V: end tangent (assumed to be of unit length)
Vector C = Q - P; // chord vector
// Test that tangent vectors make same angle with chord
double UdotC = U*C;
double VdotC = V*C;
double epsilon = some small number, say around 0.000001;
if (Math.Abs(UdotC - VdotC) > epsilon) throw; // Tangents not symmetric
// Test that tangents and chord are coplanar
Vector UcrossC = Vector.Cross(U, C);
double det = V*UcrossC;
if (det > epsilon) throw; // Tangents and chord not coplanar
double CdotC = C*C;
double radius = 0.5 * CdotC / Vector.Norm(UcrossC);
double c2 = (UdotC*UdotC)/CdotC;
Vector dW = 0.25*(UdotC/(1-c2))*(V - U);
Position center = P + 0.5*C + dW;
如果以这种方式创建的圆具有相等的中心和半径(在一定的合理公差范围内),则假定样条线的“意图”是一个圆是相当安全的。
我认为以这种方式使用点和切线比将圆拟合到样条线上的任意点更好。发送系统中的代码很有可能通过所谓的“ Hermite”方法(使用点和切线)构造样条。如果是这种情况,则上述计算的点和切线很可能与原始圆的点和切线完全匹配(如果有)。样条曲线上任意计算的点将不完全位于原始圆上,因此您会遇到很多公差问题。
关于python - 从bspline提取弧/圆定义,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题:https://stackoverflow.com/questions/35310195/