Calculadora de interpolación bilineal de 4 puntos

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Esta calculadora realiza una interpolación bilineal para encontrar un valor aproximado Z en un punto específico (X, Y), basándose en los valores conocidos en cuatro puntos de esquina de una cuadrícula rectangular.

Debe especificar las coordenadas de las esquinas de la cuadrícula (X₁, X₂, Y₁, Y₂), los valores conocidos en estas cuatro esquinas (Z₁₁, Z₁₂, Z₂₁, Z₂₂), y las coordenadas objetivo (X Objetivo, Y Objetivo) para las cuales desea encontrar el valor.

Fórmula

El cálculo implica dos pasos principales. Primero, se realizan dos interpolaciones lineales a lo largo del eje X para encontrar los valores intermedios R₁ y R₂.

R₁ = Z₁₁ * (1 - dx) + Z₁₂ * dx

R₂ = Z₂₁ * (1 - dx) + Z₂₂ * dx

donde dx = (X Objetivo - X₁) / (X₂ - X₁)

Luego, se realiza una interpolación lineal final a lo largo del eje Y utilizando los valores intermedios para encontrar el resultado Z.

Z = R₁ * (1 - dy) + R₂ * dy

donde dy = (Y Objetivo - Y₁) / (Y₂ - Y₁)

Ejemplo

Supongamos que tenemos la siguiente cuadrícula de datos y queremos encontrar el valor en el punto (X=15, Y=150):

  • Esquinas de la cuadrícula: X₁=10, X₂=20, Y₁=100, Y₂=200
  • Valores conocidos:
    • Z₁₁ (en X=10, Y=100) = 5.2
    • Z₁₂ (en X=20, Y=100) = 5.8
    • Z₂₁ (en X=10, Y=200) = 6.4
    • Z₂₂ (en X=20, Y=200) = 7.2

1. Primero, calcule las distancias fraccionarias:

dx = (15 - 10) / (20 - 10) = 0.5

dy = (150 - 100) / (200 - 100) = 0.5

2. Interpole a lo largo del eje X:

R₁ = 5.2 * (1 - 0.5) + 5.8 * 0.5 = 5.5

R₂ = 6.4 * (1 - 0.5) + 7.2 * 0.5 = 6.8

3. Interpole a lo largo del eje Y para obtener el resultado final:

Z = 5.5 * (1 - 0.5) + 6.8 * 0.5 = 6.15

El valor interpolado en el punto objetivo es 6.15.