0000000000245308
AUTHOR
Jean-paul Becar
Estimation géométrique des tangentes à partir de coniques et algèbre géométrique. Exemples sous GAviewer
National audience; Les nombres complexes sont fortement liés à la géométrie plane. Si les rotations, symétries et similitudes planes parmi d'autres s'expriment aisément à l'aide des complexes, le mérite de ce mode de représentation prend tout son sens dans toutes les compositions de ces transformations. Cette algébrisation des problèmes géométriques est le fil directeur de l'article. Elle fournit ainsi des formules de calcul aisément exploitables sur ordinateur. A titre d'exemple, l'article propose un algorithme géométrique de calcul de tangentes à une conique, son adaptation au contexte de l'algèbre géométrique et son implémentation au moyen d'un logiciel dédié. L'algorithme repose sur le …
Espace de Minkowski-Lorentz et des sphères : un état de l'art
International audience; Dans cet article, nous faisons une présentation de l'espace de Minkowski-Lorentz généralisant, à Ê 5 l'espace utilisé dans la théorie de la relativité. Cet espace de dimension 5 contient un paraboloïde de dimension 3 et isométrique à l'espace affine euclidien usuel E 3 , l'ensembles des sphères et plans orientés de E 3 regroupés sur une pseudo-sphère unité de dimension 4. Une premier avantage de cet espace est l'écriture intuitive d'une sphère qui est caractérisée par un point, un vecteur normal en ce point et une courbure. Un deuxième avantage est la manipulation de surfaces canal qui sont représentées par des courbes. Un troisième avantage concernant la simplificat…
Courbe d'une fraction rationnelle et courbes de Bézier à points massiques
Modelling polynomial curves or arcs with Bezier curves can be seen as a basis conversion not so easy for the rational curves. The classical representation of Rational curves based on controlled points with non negative weights as in NURBS does not cover all rational curves. This can be fixed by using the rational Bezier representation by mass points that are weighted points with negative or null weights. The curve of any rational function includes arcs denoted as connex components. These curves and their asymptotic lines are here modelled by the use of mass control points. The asymptotic lines are described by a point that are one weighted point or a vector. An algorithm proposes to represe…
Points massiques, hyperbole et hyperboloïde à une nappe
National audience; Les courbes de Bézier rationnelles quadratiques jouent un rôle fondamental pour la modélisation d'arcs de coniques propre. Cependant, lorsque les deux points extrémaux de l'arc ne sont pas sur la même branche d'une hyperbole, l'utilisation des courbes de Bézier classiques est impossible. Il suffit de considérer les points massiques, à la place des points pondérés, pour remédier à ce problème. De plus, nous gardons la structure (pseudo)-métrique du plan dans lequel nous nous trouvons et il possible de modéliser une branche d'hyperbole dont les extrémités sont deux vecteurs, non colinéaires, de même norme, définis par les directions des asymptotes. Nous donnons comme applic…
Usage des points massiques et des courbes de Bézier pour la modélisation des cubiques
International audience; Cet article étend l'étude des points singuliers et des points d'inflexion des courbes rationnelles cubiques en s'ins-pirant de la méthode proposée par M. Sakai dans le cadre des points massiques. L'intérêt des points massiques est de généraliser le tracé des courbes admettant des points doubles et de contrôler sans calcul supplémentaire l'en-semble des fonctions algébriques cubiques. Un exemple d'application est la réalisation de lettre à l'anglaise ou lettre manuscrite. Les courbes de Bézier permettent d'approcher des profils complexes, le travail présenté permet d'aborder de la même manière l'ensemble des courbes, ce que ne permet pas les splines cubiques d'Hermite.
Points massiques, espace des sphères et « hyperbole »
The use of massic points permits to define a branch of a hyperbola in the Euclidean plane using a Rational Quadratic Bézier Curve. In the space of spheres, a circular cone, a circular cylinder, a torus, a pencil of spheres or a Dupin cyclide is represented by a conic. If the kind of the pencil is Poncelet or if the canal surface is a circular cone, a spindle torus, a spindle or a horned Dupin cyclide, the curve is a circle which is seen as a hyperbole. The limit points of the pencil or the singular points of the Dupin cyclide can be determined using the asymptotes of this circle. In this article, we show that the use of massic points simplifies the modelization of these pencils or these Dup…
Courbes de Bézier quadratiques et nombres complexes massiques
International audience; Les courbes de Bézier quadratiques jouent un rôle fondamental pour la modélisation d'arcs de coniques. L'utili-sation de points massiques permet de modéliser des demi-coniques dans le plan affine euclidien ou des surfaces canal dans l'espace de Minkowski-Lorentz. L'utilisation des nombres complexes permet de simplifier beaucoup de raisonnements en géométrie et de simplifier l'utilisation des transformations affines planes. Dans cet article, nous définissons dans un premier temps les nombres complexes massiques et dans un second temps, nous modéli-sons des arcs de coniques en utilisant des courbes de Bézier rationnelles quadratiques avec des points complexes massiques…
Une introduction aux points massiques
International audience; L’article présente une série de résultats du domaine de la conception géométrique et fabrication assistée par ordinateur. Les courbes planes sont modélisées par des courbes Bézier rationnelles connues par la donnée de points massiques de contrôle. Le cas des coniques illustre ce mode de représentation. Une hyperbole peut ainsi être définie par un point pondéré et deux vecteurs purs. L’hyperbole est ensuite tracée sur un hyperboloïde à une nappe. La forme quadratique non dégénérée et non positive attachée à l’hyperboloïde permet de voir la quadrique comme une sphère unité. Ces travaux constituent un premier pas vers l’ espace de Minkowski-Lorentz et l’espace des sphèr…
Espace de Minkowski-Lorentz et des sphères : un état de l’art
International audience; Dans cet article, nous faisons une présentation de l'espace de Minkowski-Lorentz généralisant, a E 5 l'espace utilise dans la théorie de la relativité. Cet espace de dimension 5 contient un paraboloïde de dimension 3 et isométrique a l'espace affine euclidien usuel E 3 , l'ensemble des sphères et plans orientes de E 3 regroupes sur une pseudo-sphère unité de dimension 4. Une premier avantage de cet espace est l'écriture intuitive d'une sphère qui est caractérisée par un point, un vecteur normal en ce point et une courbure. Un deuxième avantage est la manipulation de surfaces canal qui sont représentées par des courbes. Un troisième avantage concernant la simplificati…
Points massiques, courbes de Bézier quadratiques et coniques : un état de l'art
It is well known quadratic Bézier curves define conics. The use of massic points permits to define a semi-conic in the Euclidean plane. Moreover, from a given quadratic Bézier curve, we can determine the properties of the underlying conic. Moreover, the choice of an adequat non-degenerate indefinite quadratic form permits to see the non-degenerate central conic as an unitary circle.
Modéliser un demi-cercle et autres questions de poids nuls
National audience; Les courbes de Bézier rationnelles avec des points pondérés peinent à prendre en compte certaines situations élémentaires comme la modélisation d'un demi-cercle avec une courbe de degré 2. Dans cet article nous mon-trons comment l'utilisation de courbes de Bézier rationnelles avec des points massiques résout ce problème. Plus largement, nous montrons aussi que la formulation usuelle de Bézier rationnelles n'est pas complète.
Subdivisions of Ring Dupin Cyclides Using Bézier Curves with Mass Points
Dupin cyclides are algebraic surfaces introduced for the first time in 1822 by the French mathematician Pierre-Charles Dupin. A Dupin cyclide can be defined as the envelope of a one-parameter family of oriented spheres, in two different ways. R. Martin is the first author who thought to use these surfaces in CAD/CAM and geometric modeling. The Minkowski-Lorentz space is a generalization of the space-time used in Einstein’s theory, equipped of the non-degenerate indefinite quadratic form $$Q_{M} ( \vec{u} ) = x^{2} + y^{2} + z^{2} - c^{2} t^{2}$$ where (x, y, z) are the spacial components of the vector $$ \vec{u}$$ and t is the time component of $$ \vec{u}$$ and c is the constant of the spee…
Points massiques, cubiques Bézier rationnelles et leur points singuliers
National audience; Cet articleétend l'étude des points singuliers des courbes rationnelles cubiques. Ellle porte sur les points d'inflexion, les points doubles et points de rebroussement. Les courbes cubiques rationnelleś etudiées sont décrites au moyen de la technique des points massiques. Un point massique est soit un point pondéré soit un vecteur pur. Il prend le statut de point de contrôle pour une représentation pa-ramétrique exploitable sur ordinateur dans le domaine de la géométrie de la Conception Assistée par Ordinateur. L'intérêt des points massiques est de pouvoir généraliser le tracé des courbes admettant des points doubles et de contrôler sans calcul supplémentaire l'ensemble d…
Introduction à la modélisation de l'écriture manuscrite par des courbes Bézier Rationnelles massiques
National audience; L’article est une introduction à la modélisation de l’écriture manuscrite. La représentation de l’écriture cursive in- terfère, selon l’approche hors ligne ou en ligne, sur la robustesse des algorithmes de reconnaissance des caractères manuscrits, de l’identification des auteurs et de leur signature. Les caractéristiques de base de l’écriture cursive que sont les traits et leur inclinaisons, les boucles, les pleins et déliés peuvent être modélisés par des courbes. Des méthodes existent. Elles reposent sur les B-splines et leur points de contrôle. Dans un premier temps, des traits, les auteurs proposent une modélisation, rebroussements, boucles, arrondis, pleins et déliés.…
Nouveaux modèles géométriques pour la CAO et la synthèse d'images
La géométrie du 21ème siècle est indissociable de l'ordinateur. La performance des logiciels de géométrie qu'ils soient gratuits ou sous licence d'exploitation s'accroit de jour en jour. La plupart repose sur la représentation de courbes à l'aide de points de contrôle communément appelés courbes Bézier ou courbes splines. L'ouvrage traite de ses courbes représentées par des points massiques c'est à dire des points pondérés ou des vecteurs. Plongées dans un espace non euclidien dit espace de Minkovski- Lorentz, elles servent à la représentation de surfaces canal, enveloppes de sphères orientées. En particulier, les coniques planes représentées par des points massiques de contrôle, placées da…
Surface canal, squelette et espace des sphères
A canal surface is the envelope of a one-parameter familly of oriented spheres. With the knowledge of center an radius functions associated to it, it is easy to compute a parametrisation of the surface. In this article, we study the inverse operation, which is the search for the spheres in the canal surface. By selecting a point on the boundary and using the sphere space, we estimate the maximal sphere tangent with this point and a second point on the boundary. Furthermore, we estimate a second sphere, which allows to build the characteiristic circle of the canal surface. So this article consists in a new approach of the skeletonization of an object. Indeed, a skeleton is a shape representa…
Espace de Minkowski-Lorentz et des sphères : un état de l'art
Dans cet article, nous faisons une présentation de l'espace de Minkowski-Lorentz généralisant, à Ê 5 l'espace utilisé dans la théorie de la relativité. Cet espace de dimension 5 contient un paraboloïde de dimension 3 et isométrique à l'espace affine euclidien usuel E 3 , l'ensembles des sphères et plans orientés de E 3 regroupés sur une pseudo-sphère unité de dimension 4. Une premier avantage de cet espace est l'écriture intuitive d'une sphère qui est caractérisée par un point, un vecteur normal en ce point et une courbure. Un deuxième avantage est la manipulation de surfaces canal qui sont représentées par des courbes. Un troisième avantage concernant la simplification des calculs quadrati…
Famille à un paramètre de coniques utilisant des courbes de Bézier à poids complexes
The paper deals with conics in a rational Bézier representation based on mass points where the weights are complex numbers here. A special representation of conics using weighted points and vectors offers a calculus flexibility in the handle elementary geometrical transformations as rotations, homotheties and direct similarity transformations. Some examples are proposed to the reader.