概述
等距線與等距面在CAGD的多個領域中具有套用價值。例如,在數控加工中,刀具的運動軌跡就是加工曲線或曲面的等距線或面,輪船、汽車等的內表面也是外表面的等距面。等距線在公路設計中也有重要的套用。
給定平面參數
它的等距線的方程是
這裡為等距距離。圖1給出了一個等距線實例。上述等距線的表示中含有根式,這在實際套用中不方便。因此,可以提出如下問題。
問題
參數曲線滿足什麼條件才能保證它的等距線是有理曲線?
滿足上述條件的曲線也稱為曲線。實際上,如果,滿足
其中和是有理函式,亦即
那么就是有理曲線。
雖然等距線一般不是有理曲線,但它一定是代數曲線。實際上,等距線可以看成由半徑為的圓,其中心沿曲線運動,所生成圖形的包絡線。這樣可以從
中消去,所得到的方程就是等距線的隱式方程。為此只需計算上述方程關於的結式即可。如果希望進一步研究等距線的性質(如求自交點),可以通過計算理想的基來分析。
對於一條代數曲線,它的等距線可以通過消去方程
中的,得到,而這時也可以使用基或結式方法。