Java 2D 加权数据插值

algorithm java interpolation

2022-09-03 07:51:31

我试图找到一些Java库，代码示例（或起点）来帮助我弄清楚如何用权重插入2d点列表以生成具有水平曲线的插值。

谷歌搜索我发现有几种算法可以做到这一点，我发现了一些有趣的内容解释。我想尝试的第一个算法是反距离加权插值。

但是有了所有这些信息，我有一些基本的疑问：

要生成如下图所示的图片，我必须做一个像素矩阵（带权重），插入数据，将像素组合在一起（按颜色范围），然后连接点，绘制曲线并像这样放置参考文本值？
如果我需要做这个像素矩阵，对于一个巨大的插值来说将是非常昂贵的，所以我可以做更少的点并使用样条线来连接然后创建颜色级别吗？

示例数据：

+-------------------+
|  X  |  Y  | WEIGHT|
+-------------------+
|  2  |  5  |   30  |
|  7  |  3  |   25  |
|  1  |  1  |   10  |
|  5  |  6  |   45  |
|  7  |  9  |   15  |
+-------------------+

示例规则：

值介于 00-10 之间：蓝色
值介于 10-20 之间：绿色
值介于 20-30 之间：黄色
值介于 30-40 之间：红色

示例结果：

Shepard interpolation example

示例数据，规则和结果不兼容，只是随机示例来解释我的prblem。

这是我的最后一堂测试课：http://pastebin.com/nD6MT8eS

答案 1

假设你有一个可以使用的 Point 类（例如.java.awt.Point），你可以将权重放入 Map 中：

Map<Point,Double> points = new HashMap<Point,Double>();
points.put( new Point(2,5), 30 )
...

然后，制作一个图像，并为每个 x，y 坐标找到最佳分数。我假设分数是表中点的权重的倒数距离。如果是这样，它是这样的：

image = createBitmap( width, height )
for( int x = 0; x < width; x++ )
    for( int y = 0; y < height; y++ )
    {
         double maxScore = -Double.MAX_VALUE
         for( Point p : points.keySet() ) 
         {
             double score = points.get(p)/p.distance( x, y ) //Inverse distance times point weight
             minDist = Math.max( maxScore, score )
         }
         image.setPixelColour( x, y, getColorForDistance( 1/minDist * points.get(p) )
    }

getColorForDistance（ double dist ）应该是显而易见的，尽管你必须设置正确的级别。我假设 createBitmap（ width， height ）是创建一个图像。您正在制作的图像类型取决于您的应用程序，它是否具有setPixelColor方法或类似方法也是如此。积分等级的选择也将取决于您的应用。

这没有优化 - 它至少是O（x * y * p），其中p是点数。如果 p 变大，您可能需要查看用于存储点的更合理的数据结构。

答案 2

为了补充@mo-seph和@Xipan-Xiao答案，您可以查看jFreeChart项目中的NonGridContourDataset类，该类实现了与幂的逆距离算法。