计算几何学中几个典型的问题

多边形直骨架问题 straight skeleton problem

https://github.com/Botffy/polyskel/blob/master/doc/StraightSkeletonImplementation.pdf

凸多边形包围问题 convex hull problem

多边形相互关系问题

monotone 在曲线中的概念

在很多计算几何学的问题或者几何引擎的应用中都会monotone curve的概念。直接翻译成中文可以是“单调曲线”。但这样翻译有时候经常会误导九年义务教育的中国学者。这里的"单调"不是指的“单调递增”或者“单调递减”。"monotone curve"相关的定义可以参照下面的几句话:

A smooth plane curve containing no special points will be called a curve with monotone curvature, or a monotone curve. 来自这里

A continuous curve C in R 2 is called x-monotone, if every vertical line intersects it at a single point at most. 来自这里

2d arrangements 问题

对于一个空间内的所有的几何对象最安排和整理的算法。其基本思想是给一个空间内插入很多几何对象。例如点,曲线等。然后2d arrangements的算法就是用一套规则来安排整理和管理这些几何对象。这些安排的机制包括:

  1. 把所有非x-monotone的曲线分割成x-monotone的曲线线段
  2. 把所有互相相交的曲线都相互分割
  3. 给每一段曲线建立halfEdge机制
  4. 建立顶点和边,边与边,边与面,面与顶点等的关联关系

建立好这些数据结构或机制以后,基于这个几何安排,我们就可以做基于几何元素的各种检索应用,或者像可视性判断等基于几何性质的应用。

Delaunay triangulation 和Voronoi diagram的问题

Delaunay triangulationvoronoi diagram是一组点集成对存在两个图。其中简单地说delaunay triangulation是一种对点集做三角化的运算,这种三角化的运算能够最大化三角形集合中的最小夹角。而voronoi diagram能够根据点集对空间进行一次分割。每个点所确定的一块区域内所有的点到该点的距离比到其他任何一个点的距离都近。

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