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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Möbiusz-rács szerkesztése négy pontból:
A Möbiusz-rács egyetlen cellájának négy csúcsából megszerkeszthető.
- Kontrollpontokkal adott Bézier-görbe egyenlete és
alaptulajdonságok:
Egyenlet, konvex burokban maradás, affin invariancia.
- Kontrollhálóval adott Bézier-négyszögfelület egyenlete és
alaptulajdonságok:
Egyenelet, konvex burokban maradás, affin invariancia, paraméter
vonalak kontrollpontjai.
- 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.
- Elemi Bézier-négyszögfelületek sima illesztése.
- 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
- Splines
- Bezier Curves Investigation Tool
- Spline
Interpolation Demo
- Bezier
Curves
- Elemi
geometria demók
- Interpolation
with Polynomials and Splines
- Bezier
spline curves
- Math 385 -
Senior Seminar - Splines
- The Interactive
Geometry Software Cinderella - DEMO - Gallery
- Demo-page for
Java