我不确定有什么方法可以从 scipy.xml 获得这些系数。给你scipy.interpolate.splrep
的是b样条的结系数。Matlab 的样条曲线给你的似乎是描述连接你传入的点的三次方程的部分多项式系数,这让我相信 Matlab 样条曲线是基于控制点的样条曲线,例如 Hermite 或 Catmull-Rom 而不是b样条。
但是,scipy.interpolate.interpolate.spltopp
确实提供了一种获取 b 样条的部分多项式系数的方法。不幸的是,它似乎不太好用。
>>> import scipy.interpolate
>>> x = [0, 1, 2, 3]
>>> y = [0, 1, 4, 0]
>>> tck = scipy.interpolate.splrep(x, y)
>>> tck
Out:
(array([ 0., 0., 0., 0., 3., 3., 3., 3.]),
array([ 3.19142761e-16, -3.00000000e+00, 1.05000000e+01,
0.00000000e+00, 0.00000000e+00, 0.00000000e+00,
0.00000000e+00, 0.00000000e+00]),
3)
>>> pp = scipy.interpolate.interpolate.spltopp(tck[0][1:-1], tck[1], tck[2])
>>> pp.coeffs.T
Out:
array([[ -4.54540394e-322, 0.00000000e+000, 0.00000000e+000,
0.00000000e+000],
[ -4.54540394e-322, 0.00000000e+000, 0.00000000e+000,
0.00000000e+000],
[ -4.54540394e-322, 0.00000000e+000, 0.00000000e+000,
0.00000000e+000],
[ 0.00000000e+000, 0.00000000e+000, 0.00000000e+000,
0.00000000e+000],
[ 0.00000000e+000, 0.00000000e+000, 0.00000000e+000,
0.00000000e+000]])
请注意,每个结有一组系数,而不是每个传入的原始点都有一个系数。此外,将系数乘以 b 样条基矩阵似乎不是很有帮助。
>>> bsbm = array([[-1, 3, -3, 1], [ 3, -6, 3, 0], [-3, 0, 3, 0],
[ 1, 4, 1, 0]]) * 1.0/6
Out:
array([[-0.16666667, 0.5 , -0.5 , 0.16666667],
[ 0.5 , -1. , 0.5 , 0. ],
[-0.5 , 0. , 0.5 , 0. ],
[ 0.16666667, 0.66666667, 0.16666667, 0. ]])
>>> dot(pp.coeffs.T, bsbm)
Out:
array([[ 7.41098469e-323, -2.27270197e-322, 2.27270197e-322,
-7.41098469e-323],
[ 7.41098469e-323, -2.27270197e-322, 2.27270197e-322,
-7.41098469e-323],
[ 7.41098469e-323, -2.27270197e-322, 2.27270197e-322,
-7.41098469e-323],
[ 0.00000000e+000, 0.00000000e+000, 0.00000000e+000,
0.00000000e+000],
[ 0.00000000e+000, 0.00000000e+000, 0.00000000e+000,
0.00000000e+000]])
FORTRAN 分段多项式包PPPack有一个bsplpp
从 B 样条转换为分段多项式形式的命令,可以满足您的需求。不幸的是,目前还没有 PPPack 的 Python 包装器。