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游戏机制笔记:三角面上的位置与线性灰度插值——15×14直角三角形内的插值(例17)

2026-10-24

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(15,0)、C(0,14) 顶点灰度[70, 50, 65] 权重份数[(4, 6, 0), (6, 2, 2), (3, 0, 7), (6, 4, 0), (4, 5, 1), (5, 5, 0), (1, 7, 2), (2, 2, 6), (5, 1, 4)]

逐步推演

权重份数(4,6,0),合计十份;位置(9,0),灰度为(4×70+6×50+0×65)÷10=58。

权重份数(6,2,2),合计十份;位置(3,14/5),灰度为(6×70+2×50+2×65)÷10=65。

权重份数(3,0,7),合计十份;位置(0,49/5),灰度为(3×70+0×50+7×65)÷10=133/2。

权重份数(6,4,0),合计十份;位置(6,0),灰度为(6×70+4×50+0×65)÷10=62。

权重份数(4,5,1),合计十份;位置(15/2,7/5),灰度为(4×70+5×50+1×65)÷10=119/2。

权重份数(5,5,0),合计十份;位置(15/2,0),灰度为(5×70+5×50+0×65)÷10=60。

权重份数(1,7,2),合计十份;位置(21/2,14/5),灰度为(1×70+7×50+2×65)÷10=55。

权重份数(2,2,6),合计十份;位置(3,42/5),灰度为(2×70+2×50+6×65)÷10=63。

权重份数(5,1,4),合计十份;位置(3/2,28/5),灰度为(5×70+1×50+4×65)÷10=66。

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。