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一些几何数学基础(1)

Gumdrop · 2025-06-19 · 27浏览 · 数学


如何在数轴上线性插值?

对于x1点和x2点,其响应值(函数值、因变量或者什么值都可以)为y1和y2。 于是对于数轴上[x1,x2]上的点,可以表示为$x=x_1+k(x_2-x_1)=(1-k)x_1+kx_2$,由于系数恒正且和为1,可令$x=\dfrac{\alpha x_1+\beta x_2}{\alpha+\beta}$,于是可推导得$y=\dfrac{\alpha y_1+\beta y_2}{\alpha+\beta}$。 为探究α和β的几何意义,移项得$\alpha(x_1-x)+\beta(x_2-x)=0$,

  1. 当$\alpha:\beta=1:1$时x为线段中点;

  2. 当$\alpha:\beta=1:2$时,$x_1+2/3(x_2-x_1)=x$,为靠近x2的三等分点;

  3. 当$\alpha:\beta$时,$x_1+\dfrac{\beta}{\alpha+\beta}(x_2-x_1)=x$,为某个等分点。β是从x1开始计算的等分点,α是从x2开始计算的等分点。

  4. 也可以认为有$\alpha|x-x_1|=\beta|x-x_2|$,成反比例。

    如何在平面上线性插值?

    这个问题是有实际意义的问题,用于从三角形三顶点在光栅上的位置和深度,求某位置的深度。

    $$ z=\dfrac{\alpha z_1+\beta z_2+\gamma z_3}{\alpha+\beta+\gamma} $$

    $A=A_1+p(A_2-A_1)+q(A_3-A_1)=(1-p-q)A_1+pA_2+qA_3$,也是大于0且和为1,令$A=\dfrac{\alpha A_1+\beta A_2+\gamma A_3}{\alpha+\beta+\gamma}$。 若z与A满足线性关系$z=aA_x+bA_y+c$,可推出$z=\dfrac{\alpha z_1+\beta z_2+\gamma z_3}{\alpha+\beta+\gamma}$。 α、β、γ最好是理解成$\alpha\vec{AA_1}+\beta\vec{AA_2}+\gamma\vec{AA_3}=0$(大概?)。 这是zbuffer技术在triangle mesh运用的基础。





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已有 2 条评论

  1. zcxsb    

    25-06-20 08:20 · 回复

    666


    1. Gumdrop 作者     

      25-06-20 10:48 · 回复

      发现推错了:(





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