蛇形尺

样条由固定在多个点的位置的长条组成,其张力产生穿过这些点的平滑曲线,目的是将该曲线转移到另一种材料

计算机用于创建工设计之前,设计师使用绘图工具进行手绘。 为了绘制曲线,尤其是造船业,制图员经常使用又长又细又柔韧的木条、塑料条或称为花键(或板条,不要与车床混淆)的金属条。 样条用铅块固定到位(因其形状像鸭子而称为鸭子)。 样条材料的弹性与控制点或结点的约束相结合,将使条带呈现出最小化在固定点之间弯曲它所需的能量的形状,这是最平滑的可能形状。

人们可以用重物和一段薄塑料或木头重现原始绘图员的样条装置,灵活地弯曲到足够弯曲而不会断裂。 纸上标有十字以指定结点或控制点。 花键放在绘图纸上,每个结附近的轴上都装有重物,以便花键穿过每个结。 一旦调整到绘图员满意的程度,就可以沿着轴画一条线,创建一个平滑曲线的模板。

词源

样条装置已用于设计琴、小提琴和其他木制乐器的形状。

数学样条

数学家已经开始设计数学公式来实现类似的目的,并最终创建了有效的算法来找到平滑通过指定点的分段多项式曲线(也称为样条曲线)。 这导致了此类功能在计算机辅助设计中的广泛使用,尤其是在车辆的表面设计中,取代了绘图员的样条。蛇形尺

其他曲线绘制工具

一个相关但不同的设备是柔性曲线,它可以用手塑造并用于设计或复制复杂的曲线。 与样条曲线不同,柔性曲线没有明显的张力,因此它保持给定的形状,而不是最小化点之间的曲率。 古代的形式是由铅制成的,而现代的形式则由用乙烯基或橡胶包裹的铅芯组成。

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