2001 - exercice
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16/05 - Que se cache-t-il derrière une figure géométrique ?
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Géométrie -- Courbes et figures remarquables
Java
Les courbes de Bézier sont des courbes polynômiales utilisées notamment en informatique
ou dans l'automobile. Prenons d'abord l'exemple le plus répandu, celui des courbes de Bézier avec 4 points de contrôle.
On considère donc 4 points A,B,C,D du plan. Alors la courbe de Bézier de points de contrôle
A,B,C,D est la seule courbe polynômiale de degré inférieur ou égal à 3 telle que :
Il est possible d'avoir une représentation paramétrique simple de la courbe : il s'agit en effet de l'ensemble des points M(t) tels que :M(t)=(1-t)3A+3t(1-t)2B+3t2(1-t)C+t3D,
pour t parcourant l'intervalle [0,1] (l'équation précédente doit se comprendre coordonnée par coordonnée).
Plus généralement, si P0,...,Pn sont (n+1) points du plan, la courbe de Bézier
de points de contrôle P0,...,Pn est la courbe polynômiale de degré inférieur ou égal à n
donnée par :

pour t dans [0,1] (les experts reconnaitront ici l'expression d'un polynôme de Bernstein). Elle a les propriétés suivantes :
Les courbes de Bézier ont été décrites pour la première fois en 1972 par Pierre
Bézier, alors ingénieur chez Renault, qui les utilisa pour aider à la conception assitée par ordinateur des voitures.
D'un calcul très rapide (il existe des algorithmes spécifiques), elles sont aussi très utilisées en informatique
dans les logiciels de traitement d'images ou bien dans les polices de caractères.
- elle passe par les extrémités A et D.
- la tangente au point A est donnée par le vecteur
et la tangente au point D est donnée
par le vecteur
Il est possible d'avoir une représentation paramétrique simple de la courbe : il s'agit en effet de l'ensemble des points M(t) tels que :

- elle passe par P0 et Pn, mais pas en général par les autres points de contrôle.
- la tangente en P0 (respectivement en Pn) est donnée par
et par
.
- la courbe est toujours contenue dans l'enveloppe convexe des points de contrôles.
Les courbes de Bézier ont été décrites pour la première fois en 1972 par Pierre
Bézier, alors ingénieur chez Renault, qui les utilisa pour aider à la conception assitée par ordinateur des voitures.
D'un calcul très rapide (il existe des algorithmes spécifiques), elles sont aussi très utilisées en informatique
dans les logiciels de traitement d'images ou bien dans les polices de caractères.

