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優(yōu)化了的過關(guān)鍵點的光滑曲線擬合算法

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文章類別：Visual C++     
網(wǎng)站目錄: 網(wǎng)站首頁 —> Visual C++ 
轉(zhuǎn)載自：www.csdn.net



這個是我一個數(shù)學(xué)老師（教授，數(shù)學(xué)高手，經(jīng)常自己做算法）給我的例子，用于多個離散點擬合光滑曲線的，他優(yōu)化了追趕法，這個例子適用于閉合和不閉合兩種情況。當(dāng)時由于工程情況，寫的急，代碼不好看，但是很好用。為了方便傳遞參數(shù)，我做了一個鏈表，用時候根據(jù)自己情況可以修改，核心算法不動即可。

class CFoldPoint

{public:

    double X;    double Y;

};

typedef CTypedPtrList CFoldPointList;


typedef CArray CDoubleArray;


三個函數(shù)，SPLine 調(diào)用另外兩個。用時候直接調(diào)用SPLine函數(shù)，入口pList是已知離散點鏈表，pDestList是生成的點的鏈表。SM是在兩個點中間插入點的數(shù)目，continue=0是采樣點無規(guī)律，要求生成閉合曲線。1是采樣點x坐標連續(xù) 2是y連續(xù)

void ZG(CDoubleArray *A,CDoubleArray *B,CDoubleArray *C,CDoubleArray *G,int &LOGI)
{
 //追趕法
 register long I;
 int N;
 N=A->GetSize();
 if(LOGI==0)
 {
  (*C)[0]=(*C)[0]/(*B)[0];
   for(I=1;I   {
    (*B)[I]=(*B)[I]-(*A)[I]*(*C)[I-1];
   (*C)[I]=(*C)[I]/(*B)[I];
  }
  (*A)[0]=0.;
   (*C)[N-1]=0.;
   LOGI=1;
  }
  (*G)[0]=(*G)[0]/(*B)[0];
  for(I=1;I  {
   (*G)[I]=((*G)[I]-(*A)[I]*(*G)[I-1])/(*B)[I];
  }
  for(I=N-2;I>-1;I--)//DO 30 I=N-1,1,-1
  {
   (*G)[I]=(*G)[I]-(*C)[I]*(*G)[I+1];
  }
  return;
}

void SPLine4(CDoubleArray *X,CDoubleArray *Y,double &XI,double&YI,CDoubleArray *A,CDoubleArray *B,CDoubleArray *C,CDoubleArray *G,int &LOGI,int MD)
{
 
 register long I;
 double W1,W2,H;
 int N=X->GetSize();
 
 if(LOGI==0)
 {
  for(I=1;I  {
   (*B)[I]=(*X)[I]-(*X)[I-1];
   (*C)[I]=((*Y)[I]-(*Y)[I-1])/(*B)[I];
  }
  for(I=1;I  {
   (*A)[I]=(*B)[I]+(*B)[I+1];
   (*G)[I]=6.*((*C)[I+1]-(*C)[I])/(*A)[I];
   (*A)[I]=(*B)[I]/(*A)[I];
  }
  for(I=1;I  {
   (*C)[I]=1.-(*A)[I];
   (*B)[I]=2.;
  }
  (*B)[0]=2.;
  (*B)[N-1]=2.;
  if(MD==3)
  {
   (*C)[0]=-1.;
   (*A)[N-1]=-1.;
   (*A)[0]=0.;
   (*C)[N-1]=0.;
  }
  ZG(A,B,C,G,LOGI);
 }
 for(I=1;I {
  if(XI>=(*X)[I-1] && XI<=(*X)[I])//GE LE
  {
   H=(*X)[I]-(*X)[I-1];
   W1=(*X)[I]-XI;
   W2=XI-(*X)[I-1];
   YI=W1*W1*W1*(*G)[I-1]/6./H;
   YI=YI+W2*W2*W2*(*G)[I]/6./H;
   YI=YI+W1*((*Y)[I-1]-(*G)[I-1]*H*H/6.)/H;
   YI=YI+W2*((*Y)[I]-(*G)[I]*H*H/6.)/H;
  }
 }
}
void SPLine(CFoldPointList *pList,CFoldPointList *pDestList,int SM,int Continue=0)
{
 CFoldPoint *pFoldHead,*pFoldTail;
 POSITION pos;
 CDoubleArray A,B,C,G,X,Y,T;
 double XI,YI,XX,YY;
 register long i;
 long N;
 int LOGI;
 long RealSM;
 long Bei,Yu;
 CFoldPoint *pFold;
 file://賦初值
 N=pList->GetCount();
 A.SetSize(N);
 B.SetSize(N);
 C.SetSize(N);
 G.SetSize(N);
 X.SetSize(N);
 Y.SetSize(N);
 T.SetSize(N);
 RealSM=(N-1)*SM+N;
 pos=pList->GetHeadPosition();
 for(i=0;i {
  pFold=pList->GetNext(pos);
  X[i]=pFold->X;
  Y[i]=pFold->Y;
 }
 
 pFoldHead=pList->GetHead();
 pFoldTail=pList->GetTail();
 if(Continue==0)//pFoldHead->X==pFoldTail->X && pFoldHead->Y==pFoldTail->Y)
 { file://閉合
  T[0]=0;
  for(i=0;i  {
   T[i+1]=T[i]+CalculateDistance(X[i],Y[i],X[i+1],Y[i+1])+0.000000001;
  }
  LOGI=0;
  YI=0;
  for(i=0;i  {
   Bei=i/(SM+1);
   Yu=i%(SM+1);
   if(Yu!=0)
   {
    XI=T[Bei]+(T[Bei+1]-T[Bei])/(SM+1)*Yu;
    SPLine4(&T,&Y,XI,YI,&A,&B,&C,&G,LOGI,3);
    YY=YI;//+Y[Bei];
   }
   else
   {
    YY=Y[Bei];
   }
   pFold=new CFoldPoint;
   pFold->Y=YY;
   pDestList->AddTail(pFold);
  }
  LOGI=0;
  YI=0;
  pos=pDestList->GetHeadPosition();
  for(i=0;i  {
   Bei=i/(SM+1);
   Yu=i%(SM+1);
   if(Yu!=0)
   {
    XI=T[Bei]+(T[Bei+1]-T[Bei])/(SM+1)*Yu;
    SPLine4(&T,&X,XI,YI,&A,&B,&C,&G,LOGI,3);
    YY=YI;//+X[Bei];
   }
   else
   {
    YY=X[Bei];
   }
   pFold=pDestList->GetNext(pos);
   pFold->X=YY;
  }
 }
 else if(Continue==1)
 {
  file://x連續(xù)
  LOGI=0;
  YI=0;
  for(i=0;i  {
   Bei=i/(SM+1);
   Yu=i%(SM+1);
   if(Yu!=0)
   {
    XI=X[Bei]+(X[Bei+1]-X[Bei])/(SM+1)*Yu;
    SPLine4(&X,&Y,XI,YI,&A,&B,&C,&G,LOGI,3);
    XX=XI;
    YY=YI;
   }
   else
   {
    XX=X[Bei];
    YY=Y[Bei];
   }
   pFold=new CFoldPoint;
   pFold->X=XX;
   pFold->Y=YY;
   pDestList->AddTail(pFold);
  }
 }
 else
 {
  file://y連續(xù)
  LOGI=0;
  YI=0;
  for(i=0;i  {
   Bei=i/(SM+1);
   Yu=i%(SM+1);
   if(Yu!=0)
   {
    XI=Y[Bei]+(Y[Bei+1]-Y[Bei])/(SM+1)*Yu;
    SPLine4(&Y,&X,XI,YI,&A,&B,&C,&G,LOGI,3);
    XX=YI;
    YY=XI;
   }
   else
   {
    XX=X[Bei];
    YY=Y[Bei];
   }
   pFold=new CFoldPoint;
   pFold->X=XX;
   pFold->Y=YY;
   pDestList->AddTail(pFold);
  }
 }
 return;
}

 
 
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