为什么 G3 连续性只能在两条边之间实现?

Why is G3 continuity only achievable between two edges?

为什么 G3 连续性只能在两条边之间实现?

比如曲线1/2/3、4/5/6、7/8/9、10/11/12都是G3连续的。中心曲面在边 5/2 上使用 G3 约束构建。既然曲线1/2/3、4/5/6已经是G3,为什么8/11边只能实现G1切线呢?

我不能只构建一个函数来使用每个 u/v 的边缘控制点的一阶、二阶和三阶导数来计算与该边缘控制点相邻的 3 个控制点以实现 G3 on所有 4 个边?

无法将中心曲面构建为所有4个曲面的G3的原因是因为4个曲面可能不在具有G3连续性的4个角点处相交。事实上,对于曲线 1/2/3、4/5/6、7/8/9、10/11/12 都是 G3 连续的给定条件,只能确保 4 个曲面在 4 个角点处相交G1连续性。

以下是根据 OP 的要求提供的更多详细信息。

我们将 4 个表面中的两个表示为表面 ​​A 和 B,控制点 P 和 Q 重合,如下图所示。

A面在P点的法向量是向量(P,P1)和向量(P,P2)的叉积,B面在Q点的法向量是向量(Q ,Q1) 和向量 (Q,Q2)。由于曲线 1 和 2 以 G3 连续性连接,这意味着矢量(P,P1)平行于矢量(Q,Q1)。类似地,我们有与向量(Q,Q2)平行的向量(P,P2)。因此,我们可以得出结论,A面和B面在P点(或Q点)具有相同的单位法向量,这意味着这两个面满足G1连续性。

为了使表面 A 和 B 在点 P 与 G2 相交,每个表面的另外 3 个控制点将涉及(在图中显示为表面 ​​A 的绿点 P3、P4 和 P5)。所有这 12 个控制点(每个表面 6 个)需要形成特定的关系,以使两个表面满足 G2 连续性。曲线 1/2 和 8/9 与 G3 连续性相连的事实仅影响 P3 和 P5 的位置,而不影响 P4 的位置。因此,它不能确保两个曲面在 A 点满足 G2 连续性,更不用说 G3 连续性了。