ST_CatmullRomSmoothing
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名前

ST_CatmullRomSmoothing — Catmull-Romスプライン曲線を用いて平滑化されたジオメトリーを返します。

概要

geometry ST_CatmullRomSmoothing(geometry geom, integer nSegments = 5);

説明

Catmull-Romスプラインアルゴリズムを用いた、ラインまたはポリゴンジオメトリーの平滑化を行います。ST_ChaikinSmoothingと違い、これは補間 スプラインで、出力曲線は元の頂点の全てを通ります。連続する頂点の間にはnSegments - 1個の補間ポイントが挿入されます。

nSegmentsパラメーターで出力の密度を制御します。nSegments = 5 (デフォルト)では、スパンごとに5個の辺に分かれます (スパンごとに4個のポイントが新設されます)。最小値は2です。

平滑化には少なくとも4個の頂点が必要です。頂点数が少ないジオメトリーが与えられると変更せずに返します。ポイントとマルチポイントが与えられると、常に変更せずに返します。

[注記]

出力曲線の頂点数は、閉じていないラインストリングの場合は1 + (N-1) * nSegmentsで、閉じてリングになっている場合には 1 + N * nSegmentsです。ここでNは入力頂点数です。大きなジオメトリの場合には、ポイント数を減らすために結果に対して単純化を施します (ST_Simplify, ST_SimplifyPreserveTopology, ST_SimplifyVWを参照して下さい)。

結果には、Z値とM値が存在する場合には、これらの補間値が入ります。

この関数は3次元に対応し、Z値を削除しません。

Availability: 3.6.0

例

Smoothing a LineString using nSegments = 5 and 10.

Code
WITH input(geom) AS (VALUES
  ('LINESTRING (10 140,80 130,100 190,190 150,140 20,120 120,50 30,30 100)'::geometry)
)
SELECT ST_CatmullRomSmoothing(geom, 5) AS segments_5,
  ST_CatmullRomSmoothing(geom, 10) AS segments_10
FROM input;
出力:
LINESTRING(10 140,24.8 136.88,40.4 132.64,55.6 128.96,69.2 127.52,80 130,86.08 139.12,88.24 153.76,89.36 169.84,92.32 183.28,100 190,115.76 189.84,137.68 185.52,160.72 177.28,179.84 165.36,190 150,188.48 126.08,178.64 93.44,164.56 59.76,150.32 32.72,140 20,134.88 28.32,132.24 52.56,130.16 82.64,126.72 108.48,120 120,108.4 111.6,93.2 90,76.8 63.6,61.6 40.8,50 30,42.8 33.76,38.4 46.48,35.6 64.32,33.2 83.44,30 100) | LINESTRING(10 140,17.225 138.685,24.8 136.88,32.575 134.795,40.4 132.64,48.125 130.625,55.6 128.96,62.675 127.855,69.2 127.52,75.025 128.165,80 130,83.71 133.615,86.08 139.12,87.47 146.005,88.24 153.76,88.75 161.875,89.36 169.84,90.43 177.145,92.32 183.28,95.39 187.735,100 190,106.795 190.455,115.76 189.84,126.265 188.185,137.68 185.52,149.375 181.875,160.72 177.28,171.085 171.765,179.84 165.36,186.355 158.095,190 150,190.535 139.61,188.48 126.08,184.345 110.37,178.64 93.44,171.875 76.25,164.56 59.76,157.205 44.93,150.32 32.72,144.415 24.09,140 20,137.01 21.54,134.88 28.32,133.37 39.08,132.24 52.56,131.25 67.5,130.16 82.64,128.73 96.72,126.72 108.48,123.89 116.66,120 120,114.8 117.975,108.4 111.6,101.1 101.925,93.2 90,85 76.875,76.8 63.6,68.9 51.225,61.6 40.8,55.2 33.375,50 30,45.975 30.52,42.8 33.76,40.325 39.24,38.4 46.48,36.875 55,35.6 64.32,34.425 73.96,33.2 83.44,31.775 92.28,30 100)
Figure
Geometry figure for visual-st-catmullromsmoothing-01

Smoothing a 4-point collinear line with default nSegments=5 shows the minimal change case.

Code
SELECT ST_CatmullRomSmoothing('LINESTRING(0 0,5 0,10 0,15 0)');
出力:
LINESTRING(0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0)
Figure
Geometry figure for visual-st-catmullromsmoothing-02

Smoothing a Polygon using nSegments = 5 and 10. This larger example is kept last.

Code
WITH input(geom) AS (VALUES
  ('POLYGON ((20 20,60 90,10 150,100 190,190 160,130 120,190 50,140 70,120 10,90 60,20 20))'::geometry)
)
SELECT ST_CatmullRomSmoothing(geom, 5) AS segments_5,
  ST_CatmullRomSmoothing(geom, 10) AS segments_10
FROM input;
出力:
POLYGON((20 20,22.4 27.12,32.4 40.56,45.2 57.44,56 74.88,60 90,53.52 102.96,39.76 115.68,24.24 127.92,12.48 139.44,10 150,19.04 160.4,35.92 170.8,57.28 180,79.76 186.8,100 190,120.4 188.64,143.2 183.52,164.8 176.08,181.6 167.76,190 160,185.68 153.12,171.04 146.16,152.56 138.64,136.72 130.08,130 120,136.08 106.48,150.64 89.84,168.16 72.96,183.12 58.72,190 50,186.56 49.52,176.48 55.36,163.12 63.44,149.84 69.68,140 70,134.24 61.36,130.32 46.48,127.28 29.92,124.16 16.24,120 10,115.28 14.4,110.64 26.4,105.36 41.2,98.72 54,90 60,76.8 56,59.6 45.2,42 32.4,27.6 22.4,20 20)) | POLYGON((20 20,19.95 22.59,22.4 27.12,26.75 33.23,32.4 40.56,38.75 48.75,45.2 57.44,51.15 66.27,56 74.88,59.15 82.91,60 90,58.015 96.495,53.52 102.96,47.205 109.365,39.76 115.68,31.875 121.875,24.24 127.92,17.545 133.785,12.48 139.44,9.735 144.855,10 150,13.33 155.125,19.04 160.4,26.71 165.675,35.92 170.8,46.25 175.625,57.28 180,68.59 183.775,79.76 186.8,90.37 188.925,100 190,109.675 189.88,120.4 188.64,131.725 186.46,143.2 183.52,154.375 180,164.8 176.08,174.025 171.94,181.6 167.76,187.075 163.72,190 160,189.535 156.54,185.68 153.12,179.245 149.68,171.04 146.16,161.875 142.5,152.56 138.64,143.905 134.52,136.72 130.08,131.815 125.26,130 120,131.635 113.81,136.08 106.48,142.645 98.37,150.64 89.84,159.375 81.25,168.16 72.96,176.305 65.33,183.12 58.72,187.915 53.49,190 50,189.32 48.715,186.56 49.52,182.14 51.905,176.48 55.36,170 59.375,163.12 63.44,156.26 67.045,149.84 69.68,144.28 70.835,140 70,136.83 66.745,134.24 61.36,132.11 54.415,130.32 46.48,128.75 38.125,127.28 29.92,125.79 22.435,124.16 16.24,122.27 11.905,120 10,117.585 10.95,115.28 14.4,112.995 19.75,110.64 26.4,108.125 33.75,105.36 41.2,102.255 48.15,98.72 54,94.665 58.15,90 60,84.125 59.15,76.8 56,68.475 51.15,59.6 45.2,50.625 38.75,42 32.4,34.175 26.75,27.6 22.4,22.725 19.95,20 20))
Figure
Geometry figure for visual-st-catmullromsmoothing-03