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我想在 Java Swing 应用程序中实现 B 样条曲线。从 4 月 5 日起,我几乎尝试了所有方法,并度过了每一分钟的空闲时间,但我没有得到正确的结果 - 我从昨天开始就头痛:/
为了实现 B 样条,我使用了 wikipedia 中的规范。
我制作了(与 MCVE 相关)演示版本,可以在这里找到: gist.github.com/soraphis/b-spline
代码显示了问题,它是在 swing JPanel 的drawComponent 方法中调用的。但您可以注释掉这一行并取消注释 71。
一些附加信息:
我非常需要基函数方面的帮助,并且我想知道如何“正确”构建结 vector
非常感谢您的各种回复
感谢您阅读本文
最佳答案
我无法想象一个合适的答案不包含一段可以编译和运行的代码(无需插入主方法和周围的 GUI ... *眨眼 *),无论它与您的代码有多么不同。
但是,您分配给 T 数组的权重似乎很奇怪,并且基函数的索引似乎偏离了 +/-1。我尝试修复此问题,但仍然不完全正确,也许您或其他人喜欢继续调试此问题。
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.GridLayout;
import java.util.Arrays;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.SwingUtilities;
public class BSplineTest
{
public static void main(String[] args)
{
SwingUtilities.invokeLater(new Runnable()
{
@Override
public void run()
{
createAndShowGUI();
}
});
}
private static void createAndShowGUI()
{
JFrame frame = new JFrame();
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.getContentPane().setLayout(new GridLayout(1, 1));
BSplineTestPanel bSplineTestPanel = new BSplineTestPanel();
frame.getContentPane().add(bSplineTestPanel);
frame.setSize(500,500);
frame.setLocationRelativeTo(null);
frame.setVisible(true);
}
}
class BSplineTestPanel extends JPanel
{
@Override
protected void paintComponent(Graphics g)
{
super.paintComponent(g);
Bspline bspline = new Bspline();
bspline.calculatePath(g);
}
}
class Bspline
{
double[][] P;
double[] T;
int _k = 3;
public Bspline()
{
P = new double[4][2];
P[0][0] = 100;
P[0][1] = 100;
P[1][0] = 50;
P[1][1] = 50;
P[2][0] = 100;
P[2][1] = 200;
P[3][0] = 50;
P[3][1] = 200;
update();
}
private void update()
{
if (P.length < 2)
return;
T = new double[_k + P.length + 1];
double d = 1.0 / (T.length-1);
for (int i = 0; i<T.length; i++)
{
T[i] = i * d;
}
System.out.println(Arrays.toString(T));
}
private double basisFunc(int i, int k, double t)
{
if (k == 0)
{
if (T[i] <= t && t < T[i + 1])
return 1;
return 0;
}
double a = (t - T[i]) / (T[i + k] - T[i]);
double b = (T[i + k + 1] - t) / (T[i + k + 1] - T[i + 1]);
return a * basisFunc(i, k - 1, t) + b * basisFunc(i + 1, k - 1, t);
}
private double[] DeBoor(double t)
{
double[] V = new double[2];
for (int i = 0; i < P.length; i++)
{
double scale = basisFunc(i, _k, t);
V[0] += P[i][0] * scale;
V[1] += P[i][1] * scale;
}
return V;
}
public void calculatePath(Graphics g)
{
if (P.length < 2)
{
return; // zu wenige punkte um ein pfad zu zeichnen
}
double[] v = null;
double delta = 1 / 32.0;
for (double t = T[2]; t < T[5]; t += delta)
{
double[] p = DeBoor(t);
if (v != null)
{
g.setColor(new Color((int)(t*255), 0, 0));
g.drawLine((int) v[0], (int) v[1], (int) p[0], (int) p[1]);
}
v = p;
}
for (int i = 0; i < P.length; i++)
{
int x = (int)P[i][0];
int y = (int)P[i][1];
g.setColor(Color.RED);
g.fillOval(x-2, y-2, 4, 4);
g.drawString(String.valueOf(i), x, y+15);
}
}
}
(与 http://www.ibiblio.org/e-notes/Splines/basis.html 相比,“二次 B 样条 (n = 3, k = 3)”)
除此之外,我想知道像 deBoors 算法这样过于复杂的算法怎么会变得如此“出名”。使用De-Casteljau您将在几分钟内完成,无需运行任何调试。
<小时/>编辑 http://chi3x10.wordpress.com/2009/10/18/de-boor-algorithm-in-c/ 中的代码端口
// From http://chi3x10.wordpress.com/2009/10/18/de-boor-algorithm-in-c/
double[] deBoor(int k,int degree, int i, double x, double knots[], double ctrlPoints[][])
{
if( k == 0)
{
i = Math.max(0, Math.min(ctrlPoints.length-1, i));
return ctrlPoints[i];
}
else
{
double alpha = (x-knots[i])/(knots[i+degree+1-k]-knots[i]);
double p0[] = deBoor(k-1,degree, i-1, x, knots, ctrlPoints);
double p1[] = deBoor(k-1,degree, i, x, knots, ctrlPoints);
double p[] = new double[2];
p[0] = p0[0] *(1-alpha ) + p1[0]*alpha;
p[1] = p0[1] *(1-alpha ) + p1[1]*alpha;
return p;
}
}
int WhichInterval(double x, double knot[], int ti)
{
int index = -1;
for(int i = 1; i <= ti - 1; i++)
{
if(x < knot[i]) {
index = i - 1;
break;
}
}
if(x == knot[ti - 1]) {
index = ti - 1;
}
return index;
}
private double[] DeBoor(double t)
{
int i = WhichInterval(t, T, T.length);
return deBoor(_k, 3, i, t, T, P);
}
关于java - B 样条基函数似乎产生不正确的值,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/23527306/
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我是一名优秀的程序员,十分优秀!