如何将float数组的插值平滑到更大的数组中？

编程问答 2022-08-11

问题描述

我在Swift中一直插值。有人可以帮我吗？

我想将float数组（例如[0,100,25,0]）插入到具有给定大小（例如 128 ）的另一个数组中。我找到了一篇文章（Use Linear Interpolation to Construct New Data Points），其中显示了如何实现这些目标。

有两种方法（您可以在下面看到结果的显示方式）：

  • 使用vDSP_vgenp和
    • 的线性插值
  • 使用vDSP_vlint
    • 进行平滑处理（但不是出于我的目的）

问题是两种技术都无法实现我的期望，Screenshot 3中对此进行了说明。如何使插值分布更平滑？我想看到一个类似立方体的曲线。

初始图：

Screenshot 1

线性插值： 

import Accelerate

let n = vDSP_Length(128)
let stride = vDSP_Stride(1)

let values: [Float] = [0,0]
let indices: [Float] = [0,11,23,34,46,58,69,81,93,104,116]

var result = [Float](repeating: 0,count: Int(n))

vDSP_vgenp(values,stride,indices,&result,n,vDSP_Length(values.count))

Screenshot 2

平滑插值： 

import Accelerate
import AVFoundation

let n = vDSP_Length(1024)
let stride = vDSP_Stride(1)

let values: [Float] = [0,0]
let denominator = Float(n) / Float(values.count - 1)

let control: [Float] = (0 ... n).map {
    let x = Float($0) / denominator
    return floor(x) + simd_smoothstep(0,1,simd_fract(x))
}

var result = [Float](repeating: 0,count: Int(n))

vDSP_vlint(values,control,vDSP_Length(values.count))

Screenshot 3

解决方法

在我看来vDSP_vqint二次插值函数可以解决此问题。参见https://developer.apple.com/documentation/accelerate/1449942-vdsp_vqint上的讨论。

acceleratecubic-splineinterpolationswiftswiftswiftvdsp