Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6350722B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6350722B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6350722B2
JPS6350722B2 JP56011441A JP1144181A JPS6350722B2 JP S6350722 B2 JPS6350722 B2 JP S6350722B2 JP 56011441 A JP56011441 A JP 56011441A JP 1144181 A JP1144181 A JP 1144181A JP S6350722 B2 JPS6350722 B2 JP S6350722B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
interpolation
interpolated
data
curve
discrete point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56011441A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57125405A (en
Inventor
Hiroaki Igarashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP56011441A priority Critical patent/JPS57125405A/ja
Publication of JPS57125405A publication Critical patent/JPS57125405A/ja
Publication of JPS6350722B2 publication Critical patent/JPS6350722B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4007Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting based on interpolation, e.g. bilinear interpolation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Program-control systems
    • G05B19/02Program-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
    • G05B19/41Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • G05B19/4103Digital interpolation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Generation (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可付番な二次元離散点データの曲線補
間方法に係り、特に前記離散点データに二次元ア
イソパラメトリツク表現の補間曲線をあてはめ、
この補間曲線の補間位置を逐次二分割で与え、補
間端域の補間値を細かく算出して補間曲線の特性
性向を鮮明にする曲線補間方法に関する。
離散点データ(以後は観測点と言う)n個の点
列 Pj(j=1、2、3、……、n) を補間する二次元アイソパラメトリツク表現の補
間公式は Xjn+1i=1 aij ti-1 (1−a) Yjn+1i=1 bij ti-1 (1−b) 上式でjは補間区間番号、 mは補間曲線の次数、 aijとbijは区間jの補間係数、 tは定義域パラメタで、区間毎に0≦t≦1 と表現される。
前記(1)式を用いる従来の補間方法は、観測点列
Pjにおいて隣接するPjからPj+1の補間にあたり、
補間区間の定義域パラメタt(以後は補間位置と
言う)に一定増分の補間幅Δtを用い、この整数
倍のt値(0、Δt、2・Δt、3・Δt、……、1
−Δt、1)で補間値を算出していた。
一般に、観測点Pjの近傍の補間曲線の曲率は大
きくなる傾向を示し、Δtを一定値とする従来方
式では補間曲線の曲率が小さい補間区間中央位置
の補間密度に較べ、曲率が大きくなる補間区間端
位置の補間密度は相対的に疎となり、従つて円滑
な補間曲線が描けず、補間曲線の特性性向を明ら
かにしがたいと言う欠点があつた。
また、補間曲線の特性性向を十分明らかにする
目的で、補間幅Δtを十分小さい値にすると、補
間区間中央位置の補間値が必要以上に細かく算出
され、しかも計算時間が増加すると言う欠点があ
つた。
本発明の目的は、前記欠点を改良し補間曲線の
特性性向を少ない補間回数で明らかにする簡潔な
曲線補間方法を提供することである。
この目的を達成する為の本発明の構成は、可付
番(j=1〜n)な二次元離散点データPj:Xj,
Yjをデータスタツクメモリ領域に入力し、入力
された該離散点データPjに基いて該離散点Pjを通
るアイソパラメトリツク表現の多項式による補間
曲線の補間係数aj,bjを算出して係数スタツクメ
モリ領域に貯え、該離散点Pjを付番順(j=1〜
n)に接続する時の該離散点Pj間各区間毎に於け
る前記アイソパラメトリツクに基づく定義域(0
〜1)内で定めた補間位置データtと該補間係数
aj,bjとによつて、該離散点データPj間の該補間
曲線の補間値Xt,Ytを算出する曲線補間方法で
あつて、 該離散点データPjを付番順(j=1〜n)に直
線接続したときの当該離散点データ位置Pjでの両
側の直線が形成する角度αjに応じて前記離散点デ
ータPj間の補間位置データtのデータ点数kjを決
定し、このデータ点数kjに達するまでは繰返し前
記離散点データPj間の補間位置データ(0≦t≦
1)を逐次二分割で出力し、該係数スタツクメモ
リ領域内の該補間係数aj,bjと補間位置データt
とで該補間値を算出する際には、該離散点データ
Pj近傍の補間を該離散点データPj間の中央付近の
補間よりも密に算出したことを特徴とするもので
ある。
たとえば、n個の観測点Pj(j=1、2、3、
……、n)を付番順に直線接続する。このとき、
観測点Pjを尖点と言い、尖点Pjを挾む角∠Pj-1Pj
Pj+1を尖点角αjと言う。尖点Pjから尖点Pj+1に至
る補間区間は、補間位置データtを中央位置(t
=0.5)を出発点位置として尖点Pj(t=0)と尖
点Pj+1(t=1)に向け別々に進行させ、各々の
t値を二分割した値で反復して補間値を算出す
る。この時、尖点Pj方向(tの二分割減少)と尖
点Pj+1方向(tの二分割増加)への各々の反復回
数、言い換えれば補間位置を与える回数は前記尖
点角αjとαj+1に依存し、尖点角が小さい補間端位
置で多くするように決定する。
以下に本発明を図によつて説明する。
第1図は、観測点列Pj(j=1、2、3、……、
n−1、n)の一観測データ列をX−Y座標上に
プロツトしたグラフである。図において、観測点
P1からPnを100,101,102,103,
104,105,106で示し、観測点P1から
Pnに至る補間区間を観測点をつなぐ直線400,
401,402,403,404,405,40
6,407で示す。
第2図は、本発明の一実施例を示し、曲線補間
手順とデータのスタツク状態及び、ユニツト接続
関係を説明するブロツク構成図である。
図において、ブロツク1は観測点データPj(第
1図の100〜106)を入力しデータスタツク
メモリ領域8aに格納し以下の処理に備える。ブ
ロツク2は入力された観測点データPjでアイソパ
ラメトリツク表現補間曲線の補間区間毎の補間係
数を演算ユニツト7により演算し、係数スタツク
メモリ領域8cに格納する。更に観測点データPj
によつて、ブロツク5では観測点Pj(尖点Pjと言
う)に形成する角度(尖点角と言う;第5図参
照)を演算ユニツト7で演算し、補間区間におけ
る尖点Pjに至る補間位置データの発生回数を尖点
角の大きさにより決定し、発生回数のスタツクメ
モリ領域8bに格納する。
ブロツク6は補間位置データを出力する発生器
であり、補間区間毎の補間位置データを前記の発
生回数だけ出力する。ブロツク3は補間位置発生
器6からの出力とスタツクメモリ領域8c内の補
間係数により演算ユニツト7で補間値を算出し、
ブロツク4でスタツクメモリ領域8dに出力す
る。
第3図は、第2図におけるスタツクメモリ8の
領域配置例を説明する図である。図において、8
aは観測点データPj(第1図参照)の格納域、8
bは補間区間毎の補間位置データの発生回数の格
納域、8cは補間区間毎の補間係数の格納域、8
dは補間値の格納域である。
第4図は、第2図における補間位置発生器6の
補間位置データを発生する手順を説明するフロー
チヤートである。図において、ブロツク20は補
間演算開始初期条件を準備し、ブロツク21は補
間区間毎の初期条件を準備する。ブロツク22は
補間区間毎の補間終了判断を行い、ブロツク25
は補間区間における二分割減少系列補間位置デー
タ発生回数の終了判断、ブロツク26は二分割増
加系列補間位置データ発生回数の終了判断を行
う。ブロツク23は二分割減少系列の補間位置デ
ータを、ブロツク24は二分割増加系列の補間位
置データを各々発生する。
第5図から第7図は、第1図における観測点デ
ータの観測点103Pjから観測点104Pj+1を第
2図による本発明に適用し、この区間における補
間値を出力するまでの状態と、その結果の補間曲
線を折線表示したグラフである。以下の説明は第
1図から第4図までを参照して行う。
ブロツク5(第2図)は、スタツクメモリ領域
8a(第2図、第3図)から観測点データPj-1
Pj,Pj+1,Pj+2(第1図)を入力し、尖点103
の尖点角150(第5図)をPj-1,Pj,Pj+1の三
点で演算ユニツト7で演算し、また尖点104の
尖点角151(第5図)をPj,Pj+1,Pj+2の三点
から演算ユニツト7で演算した後に、補間区間4
04(第5図)の補間位置データ発生回数を第8
図(後述する)を示す階段関数で決定し、スタツ
クメモリ領域8bに格納する。例えば、第8図に
よれば尖点角が約82度以上約150度までの減少系
列ならば補間位置データは1/2、1/4、1/8の3個、
また約150度以上180度までの増加系列ならば1/2、
3/4の2個を発生する。
第6図のグラフ上のプロツト点は、ブロツク3
(第2図)で補間値を算出した一例である。ブロ
ツク3(第2図)はスタツクメモリ8c(第2図、
第3図)からは第j番目の補間区間用の補間係数
を入力し、補間位置データ発生器6(第2図、第
3図)からは補間位置tの二分割減少系列を3個
(1/2、1/4、1/8)と、二分割増加系列を2個(1/
2、3/4)とを入力し、各々のt値におけるXとY
の補間値を補間公式(1−a)と(1−b)によ
つて演算ユニツト7で演算する。
第6図イは前記t値(1/8、1/4、1/2、3/4)に
おけるXの補間値211,212,213,21
4と観測点103,104のX値をプロツトした
折線表示したグラフ、また第6図ロは同様にYの
補間値311,312,313,314と観測点
103,104のY値をプロツトし折線表示した
グラフである。
第7図の折線410は、前記第6図のイとロを
組合せ、X−Y座標にプロツトし、各点を直線で
結んだ直線近似補間曲線である。
第8図は、第2図のブロツク5における補間位
置データの発生回数を決定する階段関数である。
図において、関数形は180と尖点角の比を計算し、
それに1.8を加算し、結果の小数値を切り捨てて
整数値を補間回数とし、最大回数を11までに限定
したものである。
例えば、尖点角が120度のときは3個のt値、
つまり二分割減少系列では1/2、1/4、1/8までと
し、二分割増加系列では1/2、3/4、7/8までとな
る。
以上のように、この一実施例によれば、第1図
において前記尖点103から尖点104に至る補
間区間404の補間個数を補間中央、尖点103
近傍、尖点104近傍の各々に適切に配分できる
ので、僅か数回の補間のみでも補間曲線の特性性
向を十分明らかにする効果がある。
ちなみに、同等な補間曲線の特性性向を得る為
の補間回数を従来方式と比較すると本発明の補間
回数:従来の補間回数は1:1、3:3、5:
7、7:15、9:31、……となり、本発明の効果
が明らかになる。
第9図は、第5図の尖点103から尖点104
に至る補間区間への本発明の応用例を示すグラフ
である。図において第6図と異なるのは、補間値
212の次の補間値211の二分割補間位置(1/
8)を発生するとき同時に3/8を発生し、その位置
の補間値215も演算するところにある。この応
用例は補間区間の距離が長い場合に用い、補間位
置発生器6(第2図)において、二分割減少系列
では 1/2、1/4、(1/8、3/8)、(1/16、3/16)、(1/32、
3/32)、……を、また二分割増加系列では 1/2、3/4、(7/8、5/8)、(15/16、13/16)、(31/3
2、29/32)、……という各々一対の補間位置デー
タを発生し補間する方法であ。るこの応用例によ
れば、前記の単純二分割補間位置データ発生にお
ける補間区間中央域の補間曲線をより一層円滑に
補間できる効果がある。
以上の如く、本発明によれば従来の補間位置の
等分割による補間値算出よりも、補間曲線の特性
性向を同等に表現する細かさならば、補間回数が
著るしく減少し計算所要時間が短縮できる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は二次元離散点データの一例をX−Y座
標にプロツトしたグラフ、第2図は曲線補間手順
とデータのスタツク状態及びユニツト接続を示す
一例図、第3図は第2図のスタツクメモリの配置
例図、第4図は第2図における補間位置データを
出力する発生器の手順を示すフローチヤート。更
に第5図から第7図は補間手順と状態を説明する
図であり、第9図は応用例における補間値の出力
をプロツトした図である。第8図は補間位置デー
タの発生回数を尖点角から決定する階段関数を示
すグラフである。 図において、100,101,102,10
3,104,105,106は離散(観測)点
列、400,401,402,403,404,
405,406,407は補間区間、2は補間係
数算出ブロツク、3は補間値算出ブロツク、5は
補間位置データ発生回数演算ブロツク、6は補間
位置データ発生器、7は演算ユニツト、8はスタ
ツクメモリ、150と151は尖点角、211,
212,213,214はXの補間値、311,
312,313,314はYの補間値、111,
112,113,114はXとYの補間値をX−
Y座標にプロツトした点、410は補間曲線の折
線近似である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 可付番(j=1〜n)な二次元離散点データ
    Pj:Xj,Yjをデータスタツクメモリ領域に入力
    し、入力された該離散点データPjに基いて該離散
    点Pjを通るアイソパラメトリツク表現の多項式に
    よる補間曲線の補間係数aj,bjを算出して係数ス
    タツクメモリ領域に貯え、該離散点Pjを付番順
    (j=1〜n)に接続する時の該離散点Pj間各区
    間毎に於ける前記アイソパラメトリツクに基づく
    定義域(0〜1)内で定めた補間位置データtと
    該補間係数aj,bjとによつて、該離散点データPj
    間の該補間曲線の補間値Xt,Ytを算出する曲線
    補間方法であつて、 該離散点データPjを付番順(j=1〜n)に直
    線接続したときの当該離散点データ位置Pjでの両
    側の直線が形成する角度αjに応じて前記離散点デ
    ータPj間の補間位置データtのデータ点数kjを決
    定し、このデータ定数kjに達するまでは繰返し前
    記離散点データPj間の補間位置データ(0≦t≦
    1)を逐次二分割で出力し、該係数スタツクメモ
    リ領域内の該補間係数aj,bjと補間位置データt
    とで該補間値を算出する際には、該離散点データ
    Pj近傍の補間を該離散点データPj間の中央付近の
    補間よりも密に算出したことを特徴とする曲線補
    間方法。
JP56011441A 1981-01-28 1981-01-28 System for interpolating curve Granted JPS57125405A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56011441A JPS57125405A (en) 1981-01-28 1981-01-28 System for interpolating curve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56011441A JPS57125405A (en) 1981-01-28 1981-01-28 System for interpolating curve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57125405A JPS57125405A (en) 1982-08-04
JPS6350722B2 true JPS6350722B2 (ja) 1988-10-11

Family

ID=11778174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56011441A Granted JPS57125405A (en) 1981-01-28 1981-01-28 System for interpolating curve

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS57125405A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5998273A (ja) * 1982-11-26 1984-06-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> グラフ作成処理方式
JPS62216003A (ja) * 1986-03-18 1987-09-22 Mitsubishi Electric Corp ロボツト制御方式

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57125405A (en) 1982-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Salomon Curves and surfaces for computer graphics
US6295072B1 (en) Method and apparatus for rendering cubic curves
JPS6367680A (ja) 曲面加工方法
Morin et al. On the smooth convergence of subdivision and degree elevation for Bézier curves
JPS6350722B2 (ja)
Berrut et al. Rational interpolation through the optimal attachment of poles to the interpolating polynomial
JPH0850580A (ja) 反復補間装置
JP2677273B2 (ja) 3次ベジェ曲線の折線近似装置
JPH0313066A (ja) 色修正方法及びその装置
Denysiuk Fundamental trigonometric interpolation and approximating polynomials and splines
CN102760281A (zh) 图像缩放方法
Conti et al. Cubic spline data reduction choosing the knots from a third derivative criterion
JP3608229B2 (ja) 適応型フィルタ方法および装置
JP2854035B2 (ja) 曲線生成装置
Dolmas Time-additive representations of preferences when consumption grows without bound
Conti et al. A New Family of Interpolatory Non‐Stationary Subdivision Schemes for Curve Design in Geometric Modeling
JP3017322B2 (ja) 自由曲面の形状制御方式
Costantini et al. A parametric cubic element with tension properties
Denysiuk Trigonometric splines of several variables
Pena et al. Efficient polynomial reduction
JPH06180725A (ja) パラメトリック曲面のb−スプライン曲面近似変換装置
Eilers Smoothing and Interpolation
Dougherty et al. A divide-and-conquer algorithm for grid generation
Kovacevic A simple algorithm for the construction of Lagrange and Hermite interpolating polynomial in two variables
CN116310155A (zh) 一种基于二自由度空间的注记最小和最大缓冲距离确定的方法