Kunsove zakrpe (engl. Coons patch ili Coons surface) su vrsta površi slobodnog oblika, tj. matematička metoda pomoću koje se u 3D CAD sistemima konstruišu zakrivljene površi na osnovu 4 granične krive.


Kunsove zakrpe interpoliraju 4 granične krive koje su raspoređene tako da formiraju dva para suprotnih krivih (u i v pravac) koje se seku u četiri ugaone tačke (ćoška). Kunsove zakrpe su glatke zakrivljene parametarske površi ograničene sa 4 granične krive. 

Da bi se u 3D CAD softverima konstruisala Kunsova zakrpa potrebno je zadati 4 krive na sledeći način: 

  • 2 krive u pravcu u 

  • 2 krive u pravcu v

  • krajnje tačke susednih kriva (zadnja prve krive i početna susedne) su podudarne i formiraju "ćoškove".


Kunsove zakrpe

Prilikom konstruisanja površi Kunsova metoda se ne oslanja na unutrašnje tačke ili krive već samo na 4 granične krive i uslove da se oblast između njih popuni glatkom zakrivljenom zakrpom.  Ako su granične krive deo susednih površi, Kunsova zakrpa poštuje kontinuitet zakrivljenosti (G0, G1, G2 i G3) u odnosu na njih.

Na sledećoj slici možete videti dva najčešća slučaja kada se primenjuju Kunsove zakrpe. Prvi je kada treba na osnovu 4 krive konstruisati glatku zakrivljenu površ. Drugi je kada treba popuniti prazninu (otvor ) na nekoj površi ili između više površi.

 

 

Proračun za konstruisanje ove vrste površi slobodnog oblika razvio je 1967. Stiven Kuns (Steven Anson Coons). Stiven Kuns je bio jedan od pionira kompjuterske grafike i geometrijskog modeliranja, bio je profesor na odeljenju za mašinstvo čuvenog univerziteta MIT (Massachusetts Institute of Technology), kasnije je prešao da predaje na univerzitet u Sirakuzi (Syracuse University). 

Rad u kome je predstavio ovu vrstu površi se naziva "Surfaces for Computer-aided Design of Space Forms". Ovaj rad je u svetu CAD-a poznat i pod imenom Kunsova mala crvena knjiga "The Little Red Book".

Kunsova zakrpa ima veoma bitnu istorijsku ulogu pošto je postavila temelje za moderno površinsko CAD modeliranje pomoću NURBS kriva i površi.

Samu matematičku metodu neću ovde predstaviti jer je ona nebitna za korisnike CAD softvera. Ako nekog interesuje matematika koja stoji iza ove vrste površi slobodnog oblika preumite Kunsovu knjigu na hipervezi iznad.

Submitted by Čeh Jan on