Tudnivalók a Konstruktív- és komputergeometria című tárgyhoz

Fogalmak

A közönséges sík és tér végtelen távoli pontjai, egyenesei. A projektív tér. Vetítések a közönséges és a projektív térben. Kollineációk, projektív transzformációk. Centrális-axiális kollineációk. Középpontos és merőleges nyújtás. Affin transzformációk.

A persektív ábrázolás. Möbiusz-rács. Az axonometrikus ábrázolás. A Monge-féle ábrázolás. Pont és egyenes képe, nyompont, nyomegyenes. Rotációk. Eckhart-féle eljárás.

Bernstein-polinomok. Polinomiális görbék, görbe foka. Bézier-görbe, kontrollpontok, De Casteljau-algoritmus, De Casteljau-pontok. Konvex burok, affin invariancia. Görbe felosztása, rangemelés.

Összetett Bézier-görbék. Vizulális folytonosság, k-szorosan sima görbék. Bézier-négyszögfelületek, paramétervonalak. Szplájnfelületek.

Bizonyítandó tételek
  1. A projektív leképezések alaptétele: Adott a projektív síkon két általános helyzetű pontnégyes. Ekkor pontosan egy olyan projektív transzformáció létezik, mely az egyiket a másikba viszi.
  2. A vetítések jellemzése: Adott egy projektív leképezés két projektív térbeli sík között. Ez akkor és csak akkor vetítés, ha a síkok metszésvonalának minden pontja fixpont.
  3. A perspektivitások alaptétele: Adott a tárgysíkon egy konvex négyszög, melynek legalább egy szemközti oldalpárja nem párhuzamos. Ekkor a szempont megfelelő választásával elérhető, hogy a négyszög képe a képsíkon egységnégyzet legyen.
  4. Az axonometria alaptétele: Adott a képsíkon négy általános helyzetű pont. Ekkor létezik a térben olyan kocka, melynek egy csúcsa és a vele szomszédos másik három axonometrikus képe a négy adott pont.
  5. Möbiusz-rács szerkesztése négy pontból: A Möbiusz-rács egyetlen cellájának négy csúcsából megszerkeszthető.
  6. Kontrollpontokkal adott Bézier-görbe egyenlete és alaptulajdonságok: Egyenlet, konvex burokban maradás, affin invariancia.
  7. Kontrollhálóval adott Bézier-négyszögfelület egyenlete és alaptulajdonságok: Egyenelet, konvex burokban maradás, affin invariancia, paraméter vonalak kontrollpontjai.
  8. Összetett köbös Bézier-görbék: Adottak a csomópontok, valamint a kezdő- illetve vépontban az érintővektor. Ekkor ezen csomópontokkal pontosan egy olyan kétszeresen folytosan differenciálható összetett köbös Bézier-görbe van, melynek érintői az adott vektorok.
  9. Elemi Bézier-négyszögfelületek sima illesztése.
  10. Bikubikus szplájfelület előállítása.
Minta vizsga feledatsor (a május 21-i feledatok)

1. Definiálja a projektív és az affin leképezés fogalmát. Mutassa meg, hogy a projektív leképezések egyenestartóak. (4+3+3 = 10 pont)

2. Definiálja az összetett Bézier-görbe és a sima illesztés fogalmát. (5+5 = 10 pont)

3. Írja le a DeCasteljau-algoritmust és vezesse le a kontrollpontjaival adott Bézier-görbe képletét. (5+5 = 10 pont)

4. Mondja ki és bizonyítsa be a vetítéseket jellemző tételt. (3+7 = 10 pont)


Bézier-görbék és egyéb geometria szemléltetése, interaktív alkalmazások
  1. Splines
  2. Bezier Curves Investigation Tool
  3. Spline Interpolation Demo
  4. Bezier Curves
  5. Elemi geometria demók
  6. Interpolation with Polynomials and Splines
  7. Bezier spline curves
  8. Math 385 - Senior Seminar - Splines
  9. The Interactive Geometry Software Cinderella - DEMO - Gallery
  10. Demo-page for Java