<補間法>
0次関数(ステップ関数:定数)
1次関数(1次多項式:直線)
2次関数(2次多項式:放物線)
3次関数(3次多項式)
n次関数(n次多項式)
1次スプライン補間:区分線形補間
区分線形関数
3次スプライン補間
→自然スプライン曲線(Nスプライン曲線)
→Bスプライン曲線
n次スプライン補間
- スプライン曲線:与えられた複数の制御点を通る滑らかな曲線
隣り合う点に挟まれた各区間に対して個別の多項式
n次スプライン曲線:0次からn-1次までの導関数は、全ての点において連続
- 自然スプライン曲線:与えられた複数の制御点を通る滑らかな曲線
3次スプライン曲線:端点における2次導関数を0として、各多項式における全ての係数を計算
一様2次Bスプライン曲線
b{j,2}=
(1/2)t^2
-t^2 + t + (1/2)
(1/2)(1-t)^2
n次Bスプライン曲線
区分多項式
B-スプライン基底関数:de Boor Coxの漸化式で定義
- ベジェ曲線:両端以外の制御点は通らない滑らかな曲線
2次ベジェ曲線(始点,終点,制御点1個)
3次ベジェ曲線(始点,終点,制御点2個)
ベルンシュテイン多項式
バーンスタイン基底関数のブレンディング関数
<多次元の補間法>
- 1次元の1次補間:リニア補間(線形補間)
- 1次元の3次補間:キュービック補間
- 2次元の1次補間:バイリニア補間(双線形補間)
- 2次元の3次補間:バイキュービック補間
- 3次元の1次補間:トリリニア補間
- 3次元の3次補間:トリキュービック補間
- 4次元の1次補間:テトラリニア補間
- 4次元の3次補間:テトラキュービック補間
3次畳み込み
下記の補間関数を用いる3次補間
aは補間関数の性質を制御するための変数(-0.5~-2程度)
h(t)=
(a + 2)|t|^3 - (a + 3)|t|^2 + 1 : 0 ≦ |t| < 1
a|t|^3 - 5a|t|^2 + 8a|t| -4a : 1 ≦ |t| < 2
0 : 2 ≦ |t|
隣り合う点に挟まれた各区間に対し、個別の多項式を用いた補間法
各区間で、境界条件として導関数の連続性を仮定
nは補間関数の性質を制御するための変数
Lanczos-2:n=2とした補間関数
Lanczos-3:n=3とした補間関数
h(t)=
sinc (t)・sinc (t/n) : |t| ≦ n
0 : n < |t|
代数的曲線あてはめ:
曲線とデータ点のY軸方向の距離を最小化するような曲線
幾何学的曲線あてはめ:
曲線とデータ点の直交する距離が最小になるような曲線(X軸とY軸の両方で曲線とデータ点の距離を最小化するような曲線)
テイラー展開
マクローリン展開
フーリエ展開
最終更新:2013年11月04日 16:21