我正在可视化F1比赛中的汽车提供的GPS数据，并试图在路径上动画它们的位置。Formula 1 API提供了矢量坐标和时间戳，但时间戳是不同的：它们大约在100到400毫秒之间更新：
timestamp x y z
2023-03-19 18:23:39.562 -1396 503 118
2023-03-19 18:23:39.842 -1443 630 118
2023-03-19 18:23:40.142 -1531 868 117
2023-03-19 18:23:40.342 -1589 1028 117
2023-03-19 18:23:40.501 -1636 1157 117
2023-03-19 18:23:40.842 -1772 1527 117
2023-03-19 18:23:41.101 -1813 1640 117
2023-03-19 18:23:41.361 -1932 1964 117
2023-03-19 18:23:41.782 -2015 2190 117
2023-03-19 18:23:42.002 -2080 2368 117
...当可视化时，数据点看起来像这样：
我使用协同程序在向量之间进行Lerp并更新时间增量，但由于间隙是变化的，它创建了一个相当不稳定的动画：
我的协程看起来像这样（感谢@derHugo的this answer）：
private IEnumerator AnimationRoutine()
{
if (alreadyAnimating) yield break;
alreadyAnimating = true;
var lastSample = _samples[0];
Car.transform.position = lastSample.Position;
yield return null;
for (var i = 1; i < _samples.Count; i++)
{
var lastPosition = lastSample.Position;
var currentSample = _samples[i];
var targetPosition = currentSample.Position;
var duration = currentSample.TimeDelta;
var timePassed = 0f;
while (timePassed < duration)
{
var factor = timePassed / duration;
Car.transform.position = Vector3.Lerp(lastPosition, targetPosition, factor);
yield return null;
timePassed += Time.deltaTime;
}
Car.transform.position = targetPosition;
lastSample = currentSample;
}
alreadyAnimating = false;
}有没有一种方法可以保持我的时间数据，但插入点之间的过渡，使他们看起来更平滑？
2条答案
按热度按时间vwhgwdsa1#
计算物体在两点之间的平均速度，并相应地移动球体，但不计算加速度。您需要跟踪球体的速度，以便在两点之间应用线性加速度。将加速度累积到球体的速度中，并将该速度应用到其随时间推移的位置中，应该会使其不那么起伏。
要计算平均加速度，您需要将B点的速度减去A点的速度，再除以距离：
(v2 - v1) / d，要知道球体到达B点时的速度，就是距离对时间的变化.a7qyws3x2#
这里发生的事情是，这组点只定义了汽车的路径，而不是汽车的速度。您将需要额外的信息来获得汽车沿着圈的速度。除了空间遥测外，还需要时间遥测。
理想情况下，取对应时间（t）的（x，y，z）点和的集合，并定义一条空间三次样条曲线，该曲线允许在节点之间进行插值。
Vector3.Lerp在这里是不够的，因为斜率在节点处不匹配，并且您将具有不连续的速度。样条曲线用某个参数
t = 0 .. t_lap进行参数化，该参数描述了汽车沿着圈的位置，使得您可以找到许多在线帖子about cubic splines in C#甚至my own example in Fortan
如果你的问题是你没有时间遥测，如果你可以通过假设沿着轨道的某种速度剖面（比如不现实的常数）来弥补，那么这是一个不同的数学问题。
你需要节点之间的总距离（样条曲线的长度），它总是大于
Vector3.Distance()给出的直线段。使用样条斜率（速度）函数，利用对应于小时间步长
Δt的每个距离段Δs的数值积分器来评估该距离完整的数学处理是相当复杂的，所以我不确定你想沿着这条路走下去，你只需要快速估计一下就足够了。
我在这里发现了一个类似的answer of mine，它是关于在3D中平滑地内插飞机数据的。
还有一个
[Math.NET] Spline对象可以使用。