如何将浮点数组平滑插入到更大的数组中？

Question

我被 Swift 中的插值卡住了。任何人都可以帮助我吗？

我想将浮点数组（例如[0, 0, 100, 25, 0, 0, 0, 25, 0, 0, 0]）插入另一个具有给定大小（例如128）的数组中。我找到了一篇文章（Use Linear Interpolation to Construct New Data Points），它展示了如何实现这些东西。

有两种方法（您可以在下面看到结果，它们的表现如何）：

• 使用vDSP_vgenp和的线性插值
• 更平滑（但不是为了我的目的）插值使用 vDSP_vlint

问题是这两种技术都没有实现我的期望，如截图 3 所示。如何使插值分布更平滑？我想看到一个立方体状的曲线。

初始情节：

线性插值：

import Accelerate

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

let values: [Float] = [0, 0, 100, 25, 0, 0, 0, 25, 0, 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, stride, &result, stride, n, vDSP_Length(values.count))

平滑插值：

import Accelerate
import AVFoundation

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

let values: [Float] = [0, 0, 100, 25, 0, 0, 0, 25, 0, 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, stride, &result, stride, n, vDSP_Length(values.count))

Answer 1

在我看来，vDSP_vqint二次插值函数可以解决这个问题。请参阅https://developer.apple.com/documentation/accelerate/1449942-vdsp_vqint上的讨论。