Keyword: 修正シェパード, Shepard, 三次補間
概要
本サンプルは修正シェパード（Shepard）法を用いた三次補間の生成を行うC言語によるサンプルプログラムです。 本サンプルは以下に示されるデータ点から補間値を求めて出力します。
※本サンプルはnAG Cライブラリに含まれる関数 nag_3d_shep_interp() のExampleコードです。本サンプル及び関数の詳細情報は nag_3d_shep_interp のマニュアルページをご参照ください。
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入力データ
（本関数の詳細はnag_3d_shep_interp のマニュアルページを参照）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
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nag_3d_shep_interp (e01tgc) Example Program Data 30 M, the number of data points 0.80 0.23 0.37 0.51 X, Y, Z, F data point definition 0.23 0.88 0.05 1.80 0.18 0.43 0.04 0.11 0.58 0.95 0.62 2.65 0.64 0.69 0.20 0.93 0.88 0.35 0.49 0.72 0.30 0.10 0.78 -0.11 0.87 0.09 0.05 0.67 0.04 0.02 0.40 0.00 0.62 0.90 0.43 2.20 0.87 0.96 0.24 3.17 0.62 0.64 0.45 0.74 0.86 0.13 0.47 0.64 0.87 0.60 0.46 1.07 0.49 0.43 0.13 0.22 0.12 0.61 0.00 0.41 0.02 0.71 0.82 0.58 0.62 0.93 0.44 2.48 0.49 0.54 0.04 0.37 0.36 0.56 0.39 0.35 0.62 0.42 0.97 -0.20 0.01 0.72 0.45 0.78 0.41 0.36 0.52 0.11 0.17 0.99 0.65 2.82 0.51 0.29 0.59 0.14 0.85 0.05 0.04 0.61 0.20 0.20 0.87 -0.25 0.04 0.67 0.04 0.59 0.31 0.63 0.18 0.50 0.88 0.27 0.07 0.71 End of data points 6 N, the number of evaluation points 0.10 0.10 0.10 U, V, W evaluation point definition 0.20 0.20 0.20 0.30 0.30 0.30 0.40 0.40 0.40 0.50 0.50 0.50 0.60 0.60 0.60 End of evaluation points
- １行目はタイトル行で読み飛ばされます。
- ２行目にデータ点の数(m)を指定しています。
- ３～３２行目にはデータ点の座標x、y、zとデータ値(f)を指定しています。
- ３３行目には評価点の数(n)を指定しています。
- ３４～３９行目に評価点(u,v,w)を指定しています。
出力結果
（本関数の詳細はnag_3d_shep_interp のマニュアルページを参照）1 2 3 4 5 6 7 8 9
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nag_3d_shep_interp (e01tgc) Example Program Results
i u(i) v(i) w(i) Q(i)
0 0.1000 0.1000 0.1000 0.2630
1 0.2000 0.2000 0.2000 0.1182
2 0.3000 0.3000 0.3000 0.0811
3 0.4000 0.4000 0.4000 0.1552
4 0.5000 0.5000 0.5000 0.3019
5 0.6000 0.6000 0.6000 0.5712
- ３～９行目に評価点と補間値が出力されています。
ソースコード
（本関数の詳細はnag_3d_shep_interp のマニュアルページを参照）
※本サンプルソースコードはnAG数値計算ライブラリ（Windows, Linux, MAC等に対応）の関数を呼び出します。
サンプルのコンパイル及び実行方法
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/* nag_3d_shep_interp (e01tgc) Example Program.
*
* CLL6I261D/CLL6I261DL Version.
*
* Copyright 2017 Numerical Algorithms Group.
*
* Mark 26.1, 2017.
*/
#include <stdio.h>
#include <nag.h>
#include <nag_stdlib.h>
#include <nage01.h>
int main(void)
{
/* Scalars */
Integer exit_status, i, m, n, nq, nw, liq, lrq;
NagError fail;
/* Arrays */
double *f = 0, *q = 0, *qx = 0, *qy = 0, *qz = 0, *rq = 0,
*u = 0, *v = 0, *w = 0, *x = 0, *y = 0, *z = 0;
Integer *iq = 0;
exit_status = 0;
INIT_FAIL(fail);
printf("nag_3d_shep_interp (e01tgc) Example Program Results\n");
/* Skip heading in data file */
scanf("%*[^\n] ");
/* Input the number of nodes. */
scanf("%ld%*[^\n] ", &m);
if (m > 0) {
/* Allocate memory */
lrq = 10 * m + 7;
liq = 2 * m + 1;
if (!(f = nAG_ALLOC(m, double)) ||
!(x = nAG_ALLOC(m, double)) ||
!(y = nAG_ALLOC(m, double)) ||
!(z = nAG_ALLOC(m, double)) ||
!(rq = nAG_ALLOC(lrq, double)) || !(iq = nAG_ALLOC(liq, Integer)))
{
printf("Allocation failure\n");
exit_status = -1;
goto END;
}
/* Input the data points X,Y,Z and F. */
for (i = 0; i < m; ++i)
scanf("%lf%lf%lf%lf%*[^\n] ", &x[i], &y[i], &z[i], &f[i]);
/* Generate the interpolant. */
nq = 0;
nw = 0;
/* nag_3d_shep_interp (e01tgc).
* Interpolating functions, modified Shepard's method, three
* variables
*/
nag_3d_shep_interp(m, x, y, z, f, nw, nq, iq, rq, &fail);
if (fail.code != NE_NOERROR) {
printf("Error from nag_3d_shep_interp (e01tgc).\n%s\n", fail.message);
exit_status = 1;
goto END;
}
/* Input the number of evaluation points. */
scanf("%ld%*[^\n] ", &n);
/* Allocate memory for nag_3d_shep_eval (e01thc) */
if (!(q = nAG_ALLOC(n, double)) ||
!(qx = nAG_ALLOC(n, double)) ||
!(qy = nAG_ALLOC(n, double)) ||
!(qz = nAG_ALLOC(n, double)) ||
!(u = nAG_ALLOC(n, double)) ||
!(v = nAG_ALLOC(n, double)) || !(w = nAG_ALLOC(n, double)))
{
printf("Allocation failure\n");
exit_status = -1;
goto END;
}
/* Input the evaluation points. */
for (i = 0; i < n; ++i)
scanf("%lf%lf%lf%*[^\n] ", &u[i], &v[i], &w[i]);
/* Evaluate the interpolant using nag_3d_shep_eval (e01thc). */
fail.print = Nag_TRUE;
/* nag_3d_shep_eval (e01thc).
* Interpolated values, evaluate interpolant computed by
* nag_3d_shep_interp (e01tgc), function and first
* derivatives, three variables
*/
nag_3d_shep_eval(m, x, y, z, f, iq, rq, n, u, v, w, q, qx, qy, qz, &fail);
printf("\n");
printf(" i u(i) v(i) w(i) Q(i)\n");
for (i = 0; i < n; ++i)
printf("%6ld%10.4f%10.4f%10.4f%10.4f\n", i, u[i], v[i], w[i],
q[i]);
}
END:
nAG_FREE(f);
nAG_FREE(q);
nAG_FREE(qx);
nAG_FREE(qy);
nAG_FREE(qz);
nAG_FREE(rq);
nAG_FREE(u);
nAG_FREE(v);
nAG_FREE(w);
nAG_FREE(x);
nAG_FREE(y);
nAG_FREE(z);
nAG_FREE(iq);
return exit_status;
}