interpolation algorithm
保凸 插值算法:主要用于修复不平滑的轨迹,比如手写体汉字轨迹点在采样过程中,由于设备的反应慢引起轨迹点漏采现象。采样点漏样造成轨迹的不平滑。
算法要求:本文插值算法应用的知识点包括:二次bezier 曲线、向量运算(加、减、夹角)、G0连续、G1连续、G2连续。
注:需要理解向量运算的几何意义。eg : 二维向量叉乘代表平行四边形的面积。
算法结果:被修复的轨迹具有二阶几何连续性。
算法描述:1)获得轨迹点坐标ai , i = 0,1,2,3.......N;
2)获得向量vi, i = 1,2,3.....N.:(vi = ai - ai-1)
3)获得切向量 ti, t0 = t*v1 + (1-t)*(-v2);
ti = t*vi + (1-t)*vi+1 , i = 1,2,3,....;
tn = t*an + (1-t)(-an-1); 注:若轨迹为闭合曲线,则t0 = tn;
4)获得切矢的交点qi = vi=1 + |ai × ti| / |ti × ti-1| * ti-1, i = 1,2,3......
5)根据点ai-1,qi, ai,使用bezier 曲线算法,获得插值点。公式为:newi = (1-t)^2*ai-1 + 2*t*(1-t)*qi + t^2*ai
知识点说明:
G0连续:
1.一条曲线的一个端点与另一条曲线的一端点相接触,我们可认为: 两曲线在这一点的连接处于G0连续状态。
2.一个曲面的一边界与另一曲面的一边界重合,我们可认为: 两曲面在这一边界的连接处于G0连续状态。
3.如果两者间的连续性达不到G0我们称之为误差,这个误差是个绝对误差,是以毫米或英寸为测量单位的一距离值。
G1连续:
1.曲线与曲线在某一点处于G0连续状态,且两曲线在某一点的法线相同,在这一点的切线的夹角为零度时,我们就称两条曲线处于G1连续。
2.如果曲面与曲面在曲线的某一处于G0连续状态,曲面a在曲线b的任意点的法线方向和曲面b在曲线b的同一点的法线方向相同,我们就称两个曲面处于G1连续。
3.如果两者间的连续性达不到G1我们称之为G1误差,这个误差是个绝对误差,是以deg 或rad为测量单位的一角度值。
G2连续:
1.曲线与曲线在某一点处于G1连续状态,两条曲线在在这一点的曲率的向量,如果两条曲线向量(方向和绝对值) 相同,我们就说这两条曲线处于G2连续。
2.当曲面与曲面在曲线A处于G1连续状态,曲面A在曲线A的任意点的法方量和曲面B在曲线B的同一点的法方量相同,我们就说这两个曲面处于G2连续。
3.如果两者间的连续性达不到G2我们称之为G2误差,这个误差是个相对误差
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