三角形内部的一个位置可以由三个顶点的权重表示。权重非负且总和为一时,位置留在三角形内部或边界;用同一组权重混合灰度,就得到一项清楚可复算的线性插值练习。
下面使用一组独立练习数据,说明输入、规则、处理顺序和输出之间的关系。建议先遮住结果自己推演,再逐步对照;如果出现差异,应先定位第一处不同,并检查边界条件,不要只把最后的答案改成一样。
规则和数据
本例使用直角三角形A在原点、B在横轴、C在纵轴,权重用总和为十的整数份表示。灰度只是自定义线性数值,不是经过显示伽马变换后的真实亮度,也不讨论透视或纹理采样。
A(0,0)、B(11,0)、C(0,16) 顶点灰度[50, 75, 40] 权重份数[(9, 0, 1), (5, 0, 5), (4, 6, 0), (1, 3, 6), (3, 4, 3), (8, 1, 1), (1, 0, 9), (4, 1, 5), (4, 0, 6)]
逐步推演
权重份数(9,0,1),合计十份;位置(0,8/5),灰度为(9×50+0×75+1×40)÷10=49。
权重份数(5,0,5),合计十份;位置(0,8),灰度为(5×50+0×75+5×40)÷10=45。
权重份数(4,6,0),合计十份;位置(33/5,0),灰度为(4×50+6×75+0×40)÷10=65。
权重份数(1,3,6),合计十份;位置(33/10,48/5),灰度为(1×50+3×75+6×40)÷10=103/2。
权重份数(3,4,3),合计十份;位置(22/5,24/5),灰度为(3×50+4×75+3×40)÷10=57。
权重份数(8,1,1),合计十份;位置(11/10,8/5),灰度为(8×50+1×75+1×40)÷10=103/2。
权重份数(1,0,9),合计十份;位置(0,72/5),灰度为(1×50+0×75+9×40)÷10=41。
权重份数(4,1,5),合计十份;位置(11/10,8),灰度为(4×50+1×75+5×40)÷10=95/2。
权重份数(4,0,6),合计十份;位置(0,48/5),灰度为(4×50+0×75+6×40)÷10=44。
全部权重非负且总和为一,位置均在三角形内部或边界,灰度位于三个顶点值的范围内。
如何复核与应用
先根据结果坐标恢复B、C权重,再用一减两者之和恢复A权重,应该回到原输入。把灰度写成起点灰度加两条轴上的线性变化,也应得到相同结果,顶点与边界是很好的检查点。
一项权重为零时,位置落在另外两个顶点形成的边上;两项为零时就落在剩下的顶点上。边界不应因小数显示而被误判成外部点,因此本例一直保留精确分数,展示时再决定保留几位。
这是一套明确限定的教学模型,实际作品可能采用其他约定。记录实验时,保留原始输入、每步状态以及规则版本;调整一个条件后重新演算,并检查起点、终点、重复输入和刚好位于边界的情况,才能知道差异来自设计还是计算。