当前课程知识点:计算几何 > 02. Geometric Intersection > G. Convex Polygon Intersection Detection > 02-G-03. Criterion
的确在将任何一个凸多边形
分解为两个增强以后的
凸多边形链之后
我们的确可以将这个问题
进行有效的转化和降解
为此我们要给出这个算法的
一个原理
而这个原理实际上
就是一种判定准则的形式
给出来的
我们来看一下这个判定的准则
它其实可以有两种
完全等价的表述形式
我们先来看第一种
第一种就是说
如果两个凸多边形P和Q
是不相交的话
那么充要条件是什么呢
在我们刚才经过分解之后得到的
这样两对凸多边形链
就必然会红的和红的没有交
或者蓝的和蓝的没有交
这个呢你可以掏出一张纸
在上面画一画各种情况
不难验证这一条
但是如果你注意到它还有一种
完全等效的第二种表示方式的时候
你就会发现这一点
其实比较好理解了
因为从逻辑上看
它等效的命题无非就是
如果有一对凸多边形有交
那么当且仅当它们所对应的
那一对红的单调链
以及蓝色的单调链
都两两相交
红的和红的必然相交
就像这样
蓝的和蓝的也必然相交
我们不妨来简单证明一下
我们先来看从这个方向
推到这个方向
也就是所谓的(only if)的情况
假设即使P和Q像现在这种情况
是相交的
那么它们肯定有一个非空的交集
我们在其中任意的取一个x
然后沿着这个x向左向右
发出一对射线
我们不难证明
因为x是属于Q中的
所以作为内部的一个点
它必然会和Q的左边也交于一个点
而且会跟它的右边界
也就是红色的交一个点
对称的x同时也作为P中的一个点
那么它沿着这样的水平的射线
也必然迟早会穿越P的左边界
也就是红色的那个多边形链
而且像右侧也迟早会穿过
右侧的这个蓝色的多边形链
无论如何它们必然会呈现
这样一个形式
那么这说明什么呢
这说明Q的那个蓝色的那段链
必然位于x的左侧
而Q的那段蓝色的边界
必然位于x的右侧
而且它们同时在这条水平线上
各有一个点
从这儿就不难看得出来
这条蓝的和这条蓝的
必然是有交的
我们也可以对称的来证明
红色的和红色的
也是有交的
好
既然如此我们就的确
像刚才所设想的那样
可以将两个凸多边形体相交的问题
转而化之
简而化之为
两对半无穷
凸多边形链的求交问题
所以接下来我们就把注意力
集中到如何来解决这个问题
也就是当我们给定了
这样一对凸多边形链之后
如何来判定它们是否有交
如何来有效的
高效的完成这件事儿
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-E. kd-Tree: Performance--作业
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-F. Range Tree: Structure--作业
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-G. Range Tree: Query--作业
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