该工具箱包含了各种绘制NURBS曲线和NURBS曲面的程序。对于从事曲面设计或相关领域的工作者来说,非常有用;同时,也为学习MATLAB编程提供了强大的支持,帮助用户更好地掌握该语言的应用。
NURBS Curve and Surface Toolbox for MATLAB
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Surface Plot of Dini's Surface Using Mesh Command in MATLAB
Dini的表面由以下参数方程给出:
x = acos(u)sin(v);y = asin(u)sin(v);z = a(cos(v) + log(tan(0.5v))) + bu;
这些方程使用mesh命令绘制为Surface Plot,可以通过MATLAB代码生成Dini表面的可视化效果。更多细节和背景请参考维基百科链接:Dini's Surface。
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MATLAB 空间 散点插值 绘制 曲面 源代码示例:
% 生成随机散点
x = rand(1, 100);
y = rand(1, 100);
z = sin(2*pi*x) + cos(2*pi*y);
% 创建网格
[xq, yq] = meshgrid(linspace(0, 1, 100), linspace(0, 1, 100));
% 插值
zq = griddata(x, y, z, xq, yq, 'cubic');
% 绘制曲面
surf(xq, yq, zq);
shading interp;
colorbar;
title('MATLAB 散点插值曲面');
此代码使用 griddata 函数进行 散点插值,绘制出的 曲面 为插值结果的可视化。
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FRENET - Frenet-Serret空间曲线不变量
函数定义:[T, N, B, k, t] = frenet(x, y);[T, N, B, k, t] = frenet(x, y, z);
该函数用于计算空间曲线的不变量,通过输入向量 x、y 和 z 返回一系列向量和缩放量的结果。当省略z时,曲线为二维,函数仍然有效。
公式描述:
T(切线):\( T = \frac{r'}{|r'|} \)
N(法线):\( N = \frac{T'}{|T'|} \)
B(双法线):\( B = T \times N \)
k(曲率):\( k = |T'| \)
t(扭转):\( t = \text{dot}(-B', N) \)
示例代码:
% 生成三维曲线样本
theta = 2 * pi * linspace(0, 2, 100);
x = cos(theta);
y = sin(theta);
z = theta / (2 * pi);
% 计算Frenet不变量
[T, N, B, k, t] = frenet(x, y, z);
% 三维图形显示
line(x, y, z);
quiver3(x, y, z, T(:,1), T(:,2), T(:,3));
以上代码生成三维曲线并绘制切线向量。函数frenet计算得出的向量 T、N、B 以及缩放量 k、t可用于空间曲线的深入研究。
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