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Preciso desenvolver um algoritmo que conecta pontos de uma forma não linear, ou seja, com curvas suaves, como na imagem abaixo:

inserir a descrição da imagem aqui

O problema é que não encontro a melhor solução, seja usando Curvas Bezier, Interpolação Polimonial, Ajuste de Curvas, entre outros.

Resumindo, preciso de uma fórmula que interpole os pontos conforme a figura acima, gerando N pontos intermediários entre uma coordenada e outra.

Ex: Na imagem acima, a primeira coordenada (c1) é (x=1, y=220) e a segunda (c2) é (x=2, y=40).

Então se eu quiser criar por exemplo 4 coordenadas intermediárias entre c1 e c2 eu terei que obter um array (x, y) de 4 elementos mais ou menos assim:

[1.2, 180], [1.4, 140], [1.6, 120], [1.8, 80] 

Alguém teria alguma ideia?

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  • @Victor Stafusa, obrigado, mas acho que eu estou alguns passos atrás de seu conhecimento. Não sou um matemático e não tenho muita intimidade com fórmulas avançadas. Fica mais fácil para minha compreensão ver um código de qualquer linguagem em funcionamento para entender o "passo a passo". Você poderia me ajudar nisso? Commented 5/08/2018 às 18:23
  • Por exemplo, como no exemplo que coloquei acima, entre os dois primeiros pontos conhecidos (x = 1 e x = 2), como eu calcularia y quando x for = 1.2, 1.4 e assim por diante? Commented 5/08/2018 às 18:30
  • Também não sou matemático e não sei como resolver isso sem que tenha que dedicar ao menos algumas horas nessa tarefa. Só estou te apontando o caminho, que uma possível solução seria usar essa interpolação Hermite. O princípio é que se você tem n pontos pré-definidos, então existe alguma função polinomial de grau n-1 que passa por esses pontos, e essa interpolação de Hermite é usada para determinar que função polinomial é essa. No entanto, ao menos ainda, não tenho conhecimento suficiente para entender com profundidade como funciona essa interpolação. Commented 5/08/2018 às 18:59
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    Encontrei a resposta para esta pergunta no stackoverflow em inglês: stackoverflow.com/q/51690981/5074998 Commented 4/09/2022 às 13:51

1 Resposta 1

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O que você quer é uma interpolação dos pontos.

Isso consiste em encontrar uma função f(x) que dado n pontos p1,p2,...,pn, f(x) passe por todos os pontos.

Como isso é feito?

Vamos pensar no caso mais simples, 2 pontos (n=2), nesse caso, queremos encontrar uma reta (lembre, sempre há uma reta que passa por 2 pontos não-coincidentes), uma reta é uma função da forma

f(x) = ax + b

Note que f(x) é um polinômio de grau 1, no caso da interpolação polinomial, queremos que f(x) seja um polinômio de menor grau possível.

Existem diversos algoritmos de interpolação, você pode encontrar a descrição deles aqui, mas a maioria das linguagens já tem uma lib com isso implementado

https://pt.wikipedia.org/wiki/Polin%C3%B3mio_de_Newton

https://pt.wikipedia.org/wiki/Polinômio_de_Lagrange

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  • Obrigado, já consegui desenvolver um algoritmo com Interpolação Polinomial Bicúbica. Commented 4/09/2018 às 18:13

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