基于MATLAB的NURBS曲面交互式可视化与编辑工具

资 源 简 介

该MATLAB工具提供直观GUI，支持导入或自定义NURBS曲面控制点与权重，允许用户通过拖拽控制点和调整权重实时编辑曲面形态，并可视化基函数计算等参数化构造过程，适用于计算机图形学教学与曲面设计研究。

详 情 说 明

NURBS曲面可视化与交互编辑工具

项目介绍

本项目是一个基于NURBS（非均匀有理B样条）理论的曲面建模与可视化工具，旨在通过直观的图形界面展示NURBS曲面的数学原理与构造过程。工具支持用户交互式编辑曲面参数，并实时观察形状变化，适用于计算机辅助设计、几何建模教学及科研演示等场景。

功能特性

• 数据输入与定义：支持从文件导入或手动输入控制点坐标、权重向量、节点向量及曲面参数（如次数、方向）。
• 交互式编辑：允许用户通过图形界面拖动控制点、调整权重因子，实时更新曲面形态。
• 参数化过程可视化：动态展示基函数计算、参数分割、曲面插值等关键步骤的生成逻辑。
• 曲面操作与分析：提供平移、旋转、缩放等空间变换功能，并可计算曲率分布等几何属性。
• 数据导出与共享：支持导出曲面网格数据（顶点、法向量、曲率）及可视化图像，同时记录编辑日志以供回溯。

使用方法

1. 启动工具：运行主程序文件，进入图形用户界面。
2. 初始化曲面：通过“导入”功能加载预设数据，或手动输入控制点、权重等参数创建新曲面。
3. 交互编辑：在3D视图中选择控制点并拖动调整位置，或通过滑块修改权重值，观察曲面实时响应。
4. 参数查看：切换至“基函数”视图观察当前参数区间对应的基函数曲线，理解节点向量对曲面形态的影响。
5. 分析导出：使用操作工具栏平移、旋转曲面，通过“分析”功能生成曲率云图；最后导出数据或图像至本地。

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11、macOS 10.14+ 或 Linux（需兼容GUI环境）
• 运行环境：MATLAB R2020a 或更高版本（需安装图像处理与3D绘图工具箱）
• 硬件建议：4GB以上内存，支持OpenGL的显卡以确保流畅交互

文件说明

主程序文件实现了以下核心功能：初始化图形用户界面并布置控件组件，响应用户输入事件以触发曲面数据的加载或创建，协调NURBS基函数计算、曲面插值生成与3D渲染模块的协作，管理交互操作（如控制点拾取、权重调整）对应的实时曲面更新逻辑，同时控制曲面分析、数据导出等功能的执行流程。