Java 2D 加权数据插值

Question

我正在尝试找到一些 Java 库、代码示例(或起点)来帮助我弄清楚如何插入一个具有权重的 2d 点列表以生成一个插值电平曲线。

谷歌搜索我发现有 several algorithms available为此，我找到了一些 explanations有趣的内容。我想尝试的第一个算法是反距离加权插值。

但是对于所有这些信息，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)，对数据进行插值，将像素分组在一起(按颜色范围)，然后连接点并绘制曲线并放置引用文本值，如 this ?

• 如果我需要做这个像素矩阵，对于一个巨大的插值来说它会非常昂贵，那么我可以做更少的点并使用样条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:

• 00-10 之间的值:蓝色
• 10-20 之间的值:绿色
• 20-30 之间的值:黄色
• 30-40 之间的值:红色

示例结果:

示例数据、规则和结果不兼容，只是随机示例来解释我的问题。

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这是我的最终测试类:http://pastebin.com/nD6MT8eS

Answer 1

假设您有一个可以使用的 Point 类(例如 java.awt.Point)，您可以将权重放入一个 Map 中:

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

然后，您制作一张图像，并为每个 x,y 坐标找到最佳分数。我假设分数是距离乘以表中点的权重的倒数。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) )
    }

getColourForDistance( double dist ) 应该很明显，尽管您必须正确设置色阶。我假设 createBitmap( width, height ) 正在创建一个图像。您要制作哪种图像取决于您的应用程序，它是否具有 setPixelColour 方法或类似方法也是如此。积分等级的选择也取决于您的应用。

这不是优化的——它至少是 O(x*y*p)，其中 p 是点数。如果 p 变大，您可能需要查看更合理的数据结构来存储点。