Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

person.vsb.cz
from person.vsb.cz More from this publisher
31.01.2015 Views

Křivky. Tečná a oskulační rovina Kontrolní otázky 6. 1. Tečna křivky zadané obecným parametrem, obloukem, implicitně. 2. Vysvětlete pojem oskulační, normálová, rektifikační rovina. 3. Vysvětlete pojem první resp. druhé křivosti křivky. 4. Dejte příklad aplikace uţití křivosti křivky. 66

Oskulační kruţnice 7. OSKULAČNÍ KRUŢNICE Cíl Po prostudování tohoto odstavce budete znát rovnice křivek definované délkou oblouku a křivostí definovat doprovodný trojhran prostorových křivek Výklad V počítačové grafice jsou často rovinné i prostorové křivky nahrazovány (po částech) úsečkami nebo oblouky. A to oblouky kruhovými nebo kuţelosečkami (parabolou). Pro parametry těchto „náhradních“ křivek je třeba znát a) rovinu nahrazující křivky a b) poloměr kruhového oblouku. V této části jsou uvedeny prostředky, jak potřebné parametry získat. Za tím účelem je třeba znát některé další formy rovnic křivek. 7.1 Kanonické rovnice křivky Vyjdeme z rovnice křivky p = p(s) a z poznatku p' = t. Potom dalším derivováním průvodiče p(s) podle s a za pouţití Frenetových vzorců získáme p" = t' = 1 kn a dále potom p 1 k 2 n 1 k n 1 1 2 1 1 k t k n 2 1 k k k b. Pro p(s) pouţijeme rozvoje v mocninou řadu v okolí bodu s = 0. To je v okolí p 0 = p(0) tedy , 1 ,, 2 1 ,,, 3 p s p0 p0 s p0 s p0 s ... (7.1) 2 6 Dosadíme-li za p , , p ,, , p ,,, . . . právě nalezené výrazy a ztotoţníme v bodě s = 0 zkoumáním křivky 0 0 0 vektory t0 , n0 , b0 se souřadnicovými vektory u, v, w dostaneme výraz 1 1 2 1 3 1 2 1 ' 1 2 p s t0 s k0 n0 s s k0 t0 k0 n0 k0 k b 2 6 Po uspořádání dle t0 , n0 , b0 dostaneme 0 0 . . . 67

Oskulační kruţnice<br />

7. OSKULAČNÍ KRUŢNICE<br />

Cíl Po prostudování tohoto odstavce budete znát<br />

rovnice křivek definované délkou oblouku a křivostí<br />

definovat doprovodný trojhran prostorových křivek<br />

Výklad<br />

V počítačové grafice jsou často rovinné i prostorové křivky nahrazovány (po částech)<br />

úsečkami nebo oblouky. A to oblouky kruhovými nebo kuţelosečkami (parabolou). Pro<br />

parametry těchto „náhradních“ křivek je třeba znát a) rovinu nahrazující křivky a b) poloměr<br />

kruhového oblouku. V této části jsou uvedeny prostředky, jak potřebné parametry získat. Za<br />

tím účelem je třeba znát některé další formy rovnic křivek.<br />

7.1 Kanonické rovnice křivky<br />

Vyjdeme z rovnice křivky p = p(s) a z poznatku p' = t. Potom dalším derivováním průvodiče p(s) podle s a za<br />

pouţití Frenetových vzorců získáme p" = t' = 1 kn a dále potom<br />

p<br />

1<br />

k<br />

2<br />

n<br />

1<br />

k<br />

n<br />

1 1 2 1 1<br />

k t k n<br />

2<br />

1<br />

k<br />

k k b.<br />

Pro p(s) pouţijeme rozvoje v mocninou řadu v okolí bodu s = 0. To je v okolí p 0 = p(0) tedy<br />

, 1 ,, 2 1 ,,, 3<br />

p s p0 p0<br />

s p0<br />

s p0<br />

s ...<br />

(7.1)<br />

2 6<br />

Dosadíme-li za p<br />

,<br />

, p<br />

,,<br />

, p<br />

,,,<br />

. . . právě nalezené výrazy a ztotoţníme v bodě s = 0 zkoumáním křivky<br />

0 0 0<br />

vektory t0 , n0 , b0<br />

se souřadnicovými vektory u, v, w dostaneme výraz<br />

1 1 2 1 3 1 2 1 ' 1 2<br />

p s t0<br />

s k0 n0<br />

s s k0<br />

t0<br />

k0 n0<br />

k0<br />

k b<br />

2<br />

6<br />

Po uspořádání dle t0 , n0 , b0<br />

dostaneme<br />

0 0<br />

. . .<br />

67

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!