日度归档:8 2 月, 2021

曲线板

曲线板,也称云形尺,绘图工具之一,是一种内外均为曲线边缘的薄板,用来绘制曲率半径不同的非圆自由曲线。

这个作图方法很有意思

百度百科

1.不在一条直线上的三点构成一个圆
2.曲线用圆弧拟合(推想曲线板也是由确定的若干个圆(规则或不规则定义的))
3.对准四点,只连三点,重复操作,为平滑过渡(理解为下一个圆弧的选择时,所用的四点,其中两点都在前一个圆弧上,由此三点构成的新圆弧,其中两点都在上一个圆弧上,来保证平滑过渡?)

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在电子计算机应用前,普遍画图是纯手工的,这时画图,对于曲线的画图,应是采用尽可能多的点,来描出更准确的曲线,辅助利用曲线板这类工具进行拟合。

电子计算机普及后,理论上,任意曲线都可用较之精确度更小的若干已知段/点拟合吧(我想这个是成立的),计算机的快速计算,使得图画的越来月精确。

以往的科学研究方面作图,也可能并不精确(那时的手工作图+有限的人工计算),但想来作图时,也充分表达了其最关键的性质点(可能这才是能进行应用的有意义部分)。

函数的图像,例如狄利克雷函数(x是有理数,则为1;x是无理数,则为0),这样的图像一定程度上,画出来的也不“准确”。

那么 运用曲线板作图准确吗?在实践应用中,一定程度上,可以说是“准确”了。

发展(百度百科)

工程外形设计中常会碰到自由曲面的设计问题,例如飞机机身、汽车外壳、船体、以及各种用具的外壳、鞋植等等的设计。科学问题中也有很多曲面需要拟合,例如地形、相面、温度场的表达等等。曲面是由曲线构成的,因此曲面设计,曲面拟合的基础是曲线。在计算机出现之前,自由曲面的设计只能以手工用圆规、曲线板等来进行,劳动量很大,又不准确。

计算机出现以后,才使曲面数字化成为可能,因为计算机存储量大,运算快而准确。为了表达自由曲面及其组成的曲线,也要从数学上研究表达曲线、曲面的数值方法。曲线插值和最小二乘法逼近是数学上早已有的方法,因此早期约曲线插值用的是多项式函数,特别是二次、三次多项式,即使用多项式函数来插值,其优点是能够作到曲线通过n+1个给定的型值点,井且使曲线具有连续性;但型值点多时,曲线的次数高,计算量大又不稳定,会产生龙格现象,产生多余拐点,达不到项期的要求。1946年施恩伯格提出了样条函数,到六十年代在航空、造船、汽车等行业中被广泛采用,为曲线拟合开创了新的领域。样条函数的基本思想是把一条曲线分成段来描述,按一定要求把各段连接起来。