SaraP
126 lines
10 KiB
C++
126 lines
10 KiB
C++
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
/**
|
|
\file
|
|
\brief \ru Кубический сплайн функция.
|
|
\en Cubic spline function. \~
|
|
|
|
*/
|
|
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
|
|
#ifndef __FUNC_CUBIC_SPLINE_FUNCTION_H
|
|
#define __FUNC_CUBIC_SPLINE_FUNCTION_H
|
|
|
|
|
|
#include <function.h>
|
|
#include <templ_s_array.h>
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Кубический сплайн функция.
|
|
\en Cubic spline function. \~
|
|
\details \ru Кубический сплайн функция. \n
|
|
\en Cubic spline function. \n \~
|
|
\ingroup Functions
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
class MATH_CLASS MbCubicSplineFunction : public MbFunction {
|
|
protected:
|
|
SArray<double> valueList; ///< \ru Характерные точки. \en The control points.
|
|
SArray<double> secondList; ///< \ru Вторые производные в контрольных точках. \en Second derivatives in control points.
|
|
SArray<double> tList; ///< \ru Значение параметров на кривой, которую моделирует кубический сплайн. \en The values of parameters on a curve which is modeled by a cubic spline.
|
|
bool closed; ///< \ru Признак замкнутости кривой. \en An attribute of curve closeness.
|
|
ptrdiff_t uppIndex; ///< \ru Количество интервалов (число точек - 1). \en The number of intervals (a number of points - 1).
|
|
|
|
public :
|
|
/// \ru Конструктор по точкам и признаку замкнутости. \en Constructor by points and an attribute of closeness.
|
|
MbCubicSplineFunction( const SArray<double> & values, bool cls );
|
|
/// \ru Конструктор по точкам, параметрам и признаку замкнутости. \en Constructor by points, parameters and an attribute of closeness.
|
|
MbCubicSplineFunction( const SArray<double> & values, const SArray<double> & params, bool cls );
|
|
private:
|
|
MbCubicSplineFunction( const MbCubicSplineFunction & );
|
|
public :
|
|
virtual ~MbCubicSplineFunction();
|
|
|
|
public:
|
|
/// \ru Инициализация по точкам, параметрам и признаку замкнутости. \en Initialization by points, parameters and an attribute of closeness.
|
|
void Init( const SArray<double> & values, // \ru Инициализация переменных \en Initialization of variables
|
|
const SArray<double> & params, bool cls );
|
|
public:
|
|
// \ru Общие функции математического объекта \en Common functions of mathematical object
|
|
MbeFunctionType IsA () const override; // \ru Тип элемента \en A type of element
|
|
MbFunction & Duplicate() const override; // \ru Сделать копию элемента \en Create a copy of the element
|
|
bool IsSame ( const MbFunction & other, double accuracy = LENGTH_EPSILON ) const override; // \ru Являются ли объекты равными \en Determine whether objects are equal
|
|
bool SetEqual ( const MbFunction & ) override; // \ru Сделать равным \en Make equal
|
|
void GetProperties( MbProperties & ) override; // \ru Выдать свойства объекта \en Get properties of object
|
|
void SetProperties( const MbProperties & ) override; // \ru Записать свойства объекта \en Set properties of object
|
|
|
|
double GetTMax () const override; // \ru Вернуть максимальное значение параметра \en Get the maximum value of parameter
|
|
double GetTMin () const override; // \ru Вернуть минимальное значение параметра \en Get the minimum value of parameter
|
|
bool IsClosed () const override; // \ru Замкнутость кривой \en A curve closeness
|
|
void SetClosed( bool cl ) override; // \ru Замкнутость функции \en A function closeness
|
|
|
|
double Value ( double & t ) const override; // \ru Значение функции для t \en The value of function for a given t
|
|
double FirstDer ( double & t ) const override; // \ru Первая производная по t \en The first derivative with respect to t
|
|
double SecondDer ( double & t ) const override; // \ru Вторая производная по t \en The second derivative with respect to t
|
|
double ThirdDer ( double & t ) const override; // \ru Третья производная по t \en The third derivative with respect to t
|
|
|
|
double _Value ( double t ) const override; // \ru Значение функции для t \en The value of function for a given t
|
|
double _FirstDer ( double t ) const override; // \ru Первая производная по t \en The first derivative with respect to t
|
|
double _SecondDer ( double t ) const override; // \ru Вторая производная по t \en The second derivative with respect to t
|
|
double _ThirdDer ( double t ) const override; // \ru Третья производная по t \en The third derivative with respect to t
|
|
// \ru Вычислить значение и производные. \en Calculate value and derivatives of object for given parameter. \~
|
|
void Explore( double & t, bool ext,
|
|
double & val, double & fir, double * sec, double * thr ) const override;
|
|
|
|
void Inverse( MbRegTransform * iReg = nullptr ) override; // \ru Изменить направление \en Change direction
|
|
double Step( double t, double sag ) const override;
|
|
double DeviationStep( double t, double angle ) const override;
|
|
|
|
double MinValue ( double & t ) const override; // \ru Минимальное значение функции \en The minimum value of function
|
|
double MaxValue ( double & t ) const override; // \ru Максимальное значение функции \en The maximum value of function
|
|
double MidValue () const override; // \ru Среднее значение функции \en The middle value of function
|
|
bool IsGood () const override; // \ru Корректность функции \en Correctness of function
|
|
|
|
bool IsConst() const override;
|
|
bool IsLine () const override;
|
|
|
|
void SetOffsetFunc( double off, double scale ) override; // \ru Сместить функцию \en Shift a function
|
|
bool SetLimitParam( double newTMin, double newTMax ) override; // \ru Установить область изменения параметра \en Set range of parameter
|
|
void SetLimitValue( size_t n, double newValue ) override; // \ru Установить значение на конце ( 1 - в начале, 2 - в конце) \en Set the value at the end (1 - at start point, 2 - at end point)
|
|
double GetLimitValue( size_t n ) const override; // \ru Дать значение на конце ( 1 - в начале, 2 - в конце) \en Get the value at the end (1 - at start point, 2 - at end point)
|
|
bool InsertValue( double t, double newValue ) override; // \ru Установить значение для параметра t. \en Set the value for the pdrdmeter t.
|
|
|
|
// \ru Создать функцию из части функции между параметрами t1 и t2 c выбором направления sense. \en Create a function in part of the function between the parameters t1 and t2 choosing the direction.
|
|
MbFunction * Trimmed( double t1, double t2, int sense ) const override;
|
|
// \ru Разбить функцию точкой с параметром t и вернуть отрезанную часть. \en Function break by the parameter t, and cut off part of the function: begs == true - save the initial half, beg == false - save the final half.
|
|
MbFunction * BreakFunction( double t, bool beg ) override;
|
|
MbFunction * Break( double t1, double t2 ) const; ///< \ru Выделить часть функции. \en Select a part of a function.
|
|
|
|
size_t GetParamsCount() const; ///< \ru Выдать количество параметров. \en Get count of parameters.
|
|
double GetParam( size_t index ) const; // \ru Дать значение параметра точки по номеру \en Get the value of point parameter by its number
|
|
void GetTList( SArray<double> & params ) const; ///< \ru Выдать параметры. \en Get parameters tList.
|
|
size_t GetValuesCount() const; // \ru Выдать количество опорных точек \en Get the number of control points
|
|
double GetValue( size_t index ) const; // \ru Дать значение точки по номеру \en Get the value of point by its number
|
|
bool SetValue( size_t index, double v ); // \ru Установить значение точки по номеру \en Set the value of point by its number
|
|
void GetValueList( SArray<double> & vals ) const; ///< \ru Вернуть массив контрольных значений. \en Get array of control values.
|
|
double GetDerive( size_t index ) const; // \ru Дать значение производной по номеру \en Get the value of derivative by its number
|
|
bool CalcSecondDerives(); // \ru Расчет вторых производных \en Calculation of second derivatives
|
|
|
|
private:
|
|
double Value ( double t, size_t num ) const; // \ru Точка на кривой \en The point on the curve
|
|
double FirstDer( double t, size_t num ) const; // \ru Первая производная \en First derivative
|
|
ptrdiff_t GetIndex( double t ) const;
|
|
bool CalcClosedSpline (); // \ru Расчет вторых производных в узлах для замкнутой кривой \en Calculation of second derivatives in nodes of closed curve
|
|
bool CalcUnClosedSpline(); // \ru Расчет вторых производных в узлах для разомкнутой кривой \en Calculation of second derivatives in nodes of unclosed curve
|
|
bool DefineIntervalPar( double & t, size_t & num ) const; // \ru Определение принадлежности интервалу параметров \en Check belonging to interval of parameters
|
|
private:
|
|
void operator = ( const MbCubicSplineFunction & ); // \ru Не реализовано \en Not implemented
|
|
|
|
DECLARE_PERSISTENT_CLASS_NEW_DEL( MbCubicSplineFunction )
|
|
};
|
|
|
|
IMPL_PERSISTENT_OPS( MbCubicSplineFunction )
|
|
|
|
|
|
#endif // __FUNC_CUBIC_SPLINE_FUNCTION_H
|