r - 在 R 内插值路径/曲线

Question

在 R 中，我想在插值点之间插入一条具有恒定距离的任意路径。

测试数据如下所示：

require("rgdal", quietly = TRUE)
require("ggplot2", quietly = TRUE)
r <- readOGR(".", "line", verbose = FALSE)
coords <- as.data.frame(r@lines[[1]]@Lines[[1]]@coords)
names(coords) <- c("x", "y")
print(coords)

x         y
-0.44409  0.551159
-1.06217  0.563326
-1.09867  0.310255
-1.09623 -0.273754
-0.67283 -0.392990
-0.03772 -0.273754
 0.63633 -0.015817
 0.86506  0.473291
 1.31037  0.998899
 1.43934  0.933198
 1.46854  0.461124
 1.39311  0.006083
 1.40284 -0.278621
 1.54397 -0.271321

p.orig <- ggplot(coords, aes(x = x, y = y)) + geom_path(colour = "red") + 
    geom_point(colour = "yellow")
print(p.orig)

我尝试了不同的方法，没有一个是真正令人满意的：

• aspline（akima 包）
• approx
• bezierCurve
• 使用tourr-package 我无法开始

aspline

asplineakima-package 在处理任意路径时做了一些奇怪的事情：

plotInt <- function(coords) print(p.orig + geom_path(aes(x = x, y = y), 
    data = coords) + geom_point(aes(x = x, y = y), data = coords))
N <- 50        # 50 points to interpolate

require("akima", quietly = TRUE)
xy.int.ak <- as.data.frame(with(coords, aspline(x = x, y = y, n = N)))
plotInt(xy.int.ak)

approx

xy.int.ax <- as.data.frame(with(coords, list(x = approx(x, n = N)$y, 
    y = approx(y, n = N)$y)))
plotInt(xy.int.ax)

乍一看，approx还不错；但是，使用真实数据对其进行测试会给我带来插值点之间距离的问题。平滑的三次插值也是一件好事。

bezier

另一种方法是使用bezier-curves; 我使用了以下 实现

source("bez.R")
xy.int.bz <- as.data.frame(with(coords, bezierCurve(x, y, N)))
plotInt(xy.int.bz)

Answer 1

使用与您使用的相同方法的常规样条曲线怎么样approx？这适用于更大的数据吗？

xy.int.sp <- as.data.frame(with(coords, list(x = spline(x)$y, 
                                             y = spline(y)$y)))

Answer 2

考虑使用xsplineor grid.xspline（第一个用于基本图形，第二个用于网格）：

plot(x,y, type='b', col='red')
xspline(x,y, shape=1)

您可以调整 shape 参数以更改曲线，此示例仅绘制 x 样条曲线，但您也可以让函数返回一组您自己绘制的 xy 坐标。