Repères-IREM. N° 14. p. 101-127. Modélisation géométrique : modèle de Bézier et modèle de B. Spline (Première partie).
English Title : Geometrical modelizing. Model of Bezier and model B.Spline. (ZDM/Mathdi)
Deutscher Titel : Geometrische Formgestaltung. Modell von Bezier und Modell B. Spline. (ZDM/Mathdi)
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Auteur : Pouget Jean-Pierre
Résumé
L’enseignement de la modélisation géométrique a été introduit pour la première fois dans le programme de mathématiques de certaines classes de techniciens supérieurs. Abstract First part of an article about a new domain of research characterised by cooperation of mathematics, information technology and technology in general. Modelling means to invent models which transform as well as possible a complex reality; it raises the use of created models and makes to create further realities due to simulation which is going to cause possible modifications. Modelling form, in particular, shows two facettes: modelling of real, pre-existing forms, and modelling new forms ex nihil. It refers to geometrical form of plane and space. Intervening mathematical models are part of mathematical analysis, of vector geometry analytical geometry, and numerous other parts of mathematics. As a first example of modelling the article describes in detail the model of BEZIER: its definition the influence of Bernstein polynoms, its geometrical properties, the realisation of closed forms, the creation of complex form by connecting more Bezier curves, different representations of the model, and two examples of application. (ZDM/Mathdi)
L’article décrit le processus d’adaptation nécessaire pour pouvoir réaliser une approche efficace de ces modèles, bases des logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO), dans ce cadre.
Il présente aussi une synthèse sur les principaux modèles en décrivant principalement le modèle de BEZIER et le modèle des B.Splines au niveau mathématique et au niveau de leur adaptation pour la conception interactive des formes du plan et de l’espace.
Dans ces modèles, on trouvera l’intervention des barycentres, de familles de polynômes ayant des propriétés intéressantes (polynômes de Bernstein et fonctions B.Splines), de liens variés entre géométrie et géométrie analytique et aussi analyse et algèbre linéaire, d’algorithmes de différente nature, de courbes définies en coordonnées paramétriques avec des propriétés remarquables. Ces modèles peuvent générer des exemples simples d’illustration de ces éléments.
Des présentations différentes de ces modèles permettent de découvrir leur richesse et de comprendre pourquoi ils sont efficaces pour la conception des formes.
Les modèles mathématiques décrits sont le socle de nombreux algorithmes et de nombreuses applications informatiques dans des domaines industriels, artistiques culturels très différents : construction automobile, aéronautique, design, images virtuelles…
Notes
Cet article est publié dans Repères-IREM N° 14 .
Une bibliographie à la fin de la seconde partie de l’article peut être compléter par un ouvrage écrit par l’auteur et Gilbert Demengel sur les modèles de Bezier, des B.Splines et des Nurbs qui dévoile la boîte noire des modèles mathématiques servant de base aux logiciels de CAO. Il contient une étude détaillée, graduée et complète de ces modèles et de leurs propriétés dans le plan et dans l’espace.
Repères-IREM est la revue du réseau national des Instituts de Recherche sur l’Enseignement des Mathématiques (IREM), elle a été créée en octobre 1990. De nombreux articles peuvent être utilisés en formation initiale des enseignants.
Tous ses articles, jusqu’au dernier numéro paru, sont consultables et téléchargeables librement en ligne sur le site de l’IREM de Grenoble.
Données de publication
Éditeur TOPIQUES éditions Metz , 1994 Format 16 cm x 23,7 cm, p. 105-127
ISSN 1157-285X
Public visé chercheur, enseignant, formateur
Type article de périodique ou revue Langue français Support papier
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