3차 허밋 스플라인(Cubic Hermite Splines)

(pronounced “her-meet”)

3차 허밋 곡선

3차 허밋 곡선은 3차 베지어 곡선과 매우 흡사합니다만, 베지어 곡선과는 다르게 가이드 포인트로 사용되는 B와 C라는 점이 존재하지 않습니다. 그대신, 각 지점 A와 D에 각각 U와 V라고 불리우는 속도 개념이 들어갑니다.

3차 허밋 스플라인

연속성 $(C^0)$ 을 보장하기 위해서는 첫번째 곡선의 끝점인 D가 두번째 곡선의 시작점인 A와 붙어있어야 합니다.

매끄러운 연결 $(C^1)$ 을 위해서는 일반적으로 이전곡선에서 V의 방향과와 다음 곡선에서 U의 방향을를 일치하게끔 만들면 됩니다.

최고의 연속성 $(C^2)$ 을 가지려면 V와 U의 크기와 방향을 모두 일치시켜주면 됩니다. 즉, 각 노트마다 하나씩의 속도 벡터가 있는 셈입니다.

허밋 곡선과 허밋 스플라인은 모두 파라미터 곡선이며 기본적으로 베지어 곡선과 같은 방식으로 작동합니다. 3차 허밋 곡선의 공식은 다음과 같습니다 :

$$P(t) = s^2(1+2t)A + t^2(1+2s)D + s^2tU – st^2V$$

마지막에 계산되는 부호가 +가 아닌 -라는것에 주의 하세요. 잘못된 계산 : $P(t) = s^2(1+2t)A + t^2(1+2s)D + s^2tU + st^2V$

3차 허밋 곡선과 베지어 곡선은 기본적으로 똑같기 때문에 서로 변환이 가능합니다. 3차 허밋 곡선을 베지어 곡선으로 변환하기 :

$B = A + (U/3)$ $C = D – (V/3)$

3차 베지어 곡선을 허밋 곡선으로 변환하기 :

$U = 3(B – A)$ $V = 3(D – C)$