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游戏机制笔记:三角面上的位置与线性灰度插值——17×6直角三角形内的插值(例01)

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(17,0)、C(0,6) 顶点灰度[20, 90, 65] 权重份数[(9, 1, 0), (4, 2, 4), (6, 1, 3), (7, 0, 3), (0, 10, 0), (5, 2, 3), (4, 3, 3), (2, 4, 4), (3, 5, 2)]

逐步推演

权重份数(9,1,0),合计十份;位置(17/10,0),灰度为(9×20+1×90+0×65)÷10=27。

权重份数(4,2,4),合计十份;位置(17/5,12/5),灰度为(4×20+2×90+4×65)÷10=52。

权重份数(6,1,3),合计十份;位置(17/10,9/5),灰度为(6×20+1×90+3×65)÷10=81/2。

权重份数(7,0,3),合计十份;位置(0,9/5),灰度为(7×20+0×90+3×65)÷10=67/2。

权重份数(0,10,0),合计十份;位置(17,0),灰度为(0×20+10×90+0×65)÷10=90。

权重份数(5,2,3),合计十份;位置(17/5,9/5),灰度为(5×20+2×90+3×65)÷10=95/2。

权重份数(4,3,3),合计十份;位置(51/10,9/5),灰度为(4×20+3×90+3×65)÷10=109/2。

权重份数(2,4,4),合计十份;位置(34/5,12/5),灰度为(2×20+4×90+4×65)÷10=66。

权重份数(3,5,2),合计十份;位置(17/2,6/5),灰度为(3×20+5×90+2×65)÷10=64。

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。