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7.4 B-Splines

Spezifiziere die Kurve durch n + 1 Stützpunkte P0,...,Pn und einen Knotenvektor
T = (t0,t1,...,tn + k),tj tj + 1 .

Die Punkte Pi werden gewichtet durch die Basis des B-Splines, Polynome Ni,k(t) vom Grad k - 1 ( 0 i n ):



Bei Division durch Null wird der Quotient gleich 0 gesetzt.
Der Knotenvektor wird häufig wie folgt gewählt für 0 j n + k :

Hierdurch wird t im Intervall [0,n - k + 2] definiert.

Beispiel: k = 3 , n = 4 ergibt einen uniformen quadratischen B-Spline mit dem Knotenvektor T = (0,0,0,1,2,3,3,3) . Die Stützpunkte P0,P1,P2,P3,P4 haben nur lokal Einfluß auf den Kurvenverlauf, und zwar in den Intervallen t [0,1],[0,2],[0,3],[1,3],[2,3] .



Sonderfall

Für k = n + 1 ergibt sich für den Knotenvektor der Sonderfall

Die zugehörigen B-Splinefunktionen haben die schon bekannte Form



Somit lassen sich also die B-Splinefunktionen als Verallgemeinerung der Bernsteinpolynome auffassen.

Wie bei den Bernsteinpolynomen gilt auch für die B-Splinefunktionen Ni,k , daß sie positiv sind, und Ni,k = 1.


B-Spline mit n = 6 , k = 4 und 35 Interpolationspunkten


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