【HALCON】gen_nurbs_interp 関数について - NURBS曲線の生成

HALCONのgen_nurbs_interp関数は、指定された制御点に基づいてNURBS（Non-Uniform Rational B-Splines）曲線を生成するためのツールです。この関数を使用することで、滑らかで精密な曲線を生成し、画像処理、CAD、デザインなどのアプリケーションで利用できます。NURBS曲線は、自由な形状を正確に表現できるため、工業デザインやコンピュータグラフィックスにおいて広く使用されています。

gen_nurbs_interp 関数の概要

gen_nurbs_interp関数は、指定された制御点、ノットベクトル、階数に基づいてNURBS曲線を生成します。NURBS曲線は、Bスプライン曲線を拡張したもので、制御点の重みを調整することで曲線の形状を細かく制御できます。これにより、単純な線形や円弧から複雑な自由曲線まで、さまざまな形状を表現することが可能です。

使用方法

gen_nurbs_interp関数の基本的な使用方法は以下の通りです。

gen_nurbs_interp(NURBS, Degree, Rows, Cols, HomogeneousPoints, Knots, Weights)

• NURBS
  生成されたNURBS曲線が格納される変数。
• Degree
  NURBS曲線の階数（例えば、3次なら3）。
• Rows
  制御点の行数（2D曲線では1）。
• Cols
  制御点の列数（制御点の数）。
• HomogeneousPoints
  制御点のリスト（同次座標系で表現）。
• Knots
  ノットベクトル（曲線の形状を決定）。
• Weights
  各制御点に対応する重み。

具体例

以下に、gen_nurbs_interp関数を使用してNURBS曲線を生成する例を示します。

* NURBS曲線のパラメータ設定
Degree := 3
Rows := 1
Cols := 4
HomogeneousPoints := [0, 0, 1, 1, 1, 1, 3, 1, 4, 0, 1, 1]
Knots := [0, 0, 0, 1, 1, 1]
Weights := [1, 1, 1, 1]

* NURBS曲線を生成
gen_nurbs_interp(NURBS, Degree, Rows, Cols, HomogeneousPoints, Knots, Weights)

* 結果の表示（例）
disp_nurbs(NURBS, WindowHandle)

この例では、4つの制御点を持つ3次NURBS曲線を生成しています。HomogeneousPointsリストに制御点の同次座標を指定し、Knotsリストにノットベクトルを設定しています。このNURBS曲線は、指定された制御点に基づいて滑らかに生成されます。

応用例

gen_nurbs_interp関数は、以下のようなシナリオで特に有用です。

• CAD/CAM設計
  自由曲面や曲線の精密な設計とモデリングに使用。
• 画像処理
  オブジェクトの輪郭やパターンを滑らかに表現し、特徴抽出や形状認識に利用。
• デザイン・アート
  複雑な曲線を描画し、デザインの精度や自由度を向上。

まとめ

HALCONのgen_nurbs_interp関数は、指定された制御点に基づいてNURBS曲線を生成するための強力なツールです。この関数を使用することで、滑らかで精密な曲線を作成し、CAD、デザイン、画像処理などのアプリケーションで利用することができます。NURBS曲線はその柔軟性と精度から、さまざまな分野での応用が期待されます。