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我正在尝试使用Cubic Hermite Splines绘制图形。我从这个插值方法页面中获取了执行此操作的简单代码。

这是我的代码:

private float HermiteInterpolate(float y0, float y1, float y2, float y3, float mu)
{
    var mu2 = mu * mu;

    var a0 = -0.5f * y0 + 1.5f * y1 - 1.5f * y2 + 0.5f * y3;
    var a1 = y0 - 2.5f * y1 + 2f * y2 - 0.5f * y3;
    var a2 = -0.5f * y0 + 0.5f * y2;
    var a3 = y1;

    return (a0 * mu * mu2) + (a1 * mu2) + (a2 * mu) + a3;
}

使用此数据(y 值,从 0-1,x 值从 0-21 均匀分布):

0, 0.09448819, 0.1102362, 0.1338583, 0.1811024, 0.2283465 ,0.3543307, 0.4645669, 0.480315, 0.480315, 0.527559, 0.527559, 0.527559, 0.527559, 0.527559, 0.527559, 0.6062992, 0.6377953, 0.6377953, 0.6377953, 0.7480315

结果如下:

埃尔米特图

问题是,在图表的某些区域,线向下。查看数据,它从未减少。我不知道算法是否应该这样做,但对于我正在做的事情,我希望线条永远不会向下(如果我是手工绘制图表,我永远不会让它们指向下方) .

所以,

  • 图表有问题吗?
  • 算法应该这样做吗?如果是这样,有没有这种情况不会发生?
  • 我试过余弦插值,但不喜欢结果。

这是实际的图形功能:

public void DrawGraph(IList<float> items)
{
    for (var x = 0; x < Width; x++)
    {
        var percentThrough = (float)x / (float)Width;
        var itemIndexRaw = items.Count * percentThrough;
        var itemIndex = (int)Math.Floor(itemIndexRaw);

        var item = items[itemIndex];
        var previousItem = (itemIndex - 1) < 0 ? item : items[itemIndex - 1];
        var nextItem = (itemIndex + 1) >= items.Count ? item : items[itemIndex + 1];
        var nextNextItem = (itemIndex + 2) >= items.Count ? nextItem : items[itemIndex + 2];

        var itemMu = FractionalPart(itemIndexRaw);

        var pointValue = HermiteInterpolate(previousItem, item, nextItem, nextNextItem, itemMu);

        WritePixel(x, (int)(pointValue * Height) - 1, (1 - FractionalPart(pointValue)), false);
        WritePixel(x, (int)(pointValue * Height), 1.0f, false);
        WritePixel(x, (int)(pointValue * Height) + 1, FractionalPart(pointValue), false);
    }
}
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1 回答 1

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这种行为是正常的。

插值方法施加了某些连续性条件,以给出平滑曲线的外观。对于 Hermite 插值,不存在通过一系列递增值的插值曲线也必须处处递增的条件,因此有时您会得到此处显示的效果。

有一种称为单调三次插值的东西可以满足您的要求:如果数据点在增加,则插值曲线也会随处增加。

于 2011-12-19T05:39:53.497 回答