当前课程知识点:计算几何 > 03. Triangulation > G. Monotone Decomposition > 03-G-02. Helper
好 我们现在就来介绍
这个神秘的helper
什么是一个helper呢
我们要从它的功用性来出发
我们刚才讲过
确实在某些时候
我们会碰到一个stalagmite
就像这里一样
会有一个向上的内线点
为了破解它
我们希望在当然是它的某个高处
会有一个节点
从而如果我们能够顺利的话
可以在它们之间连接起
这么样一条线
而且不仅可以连这条线
而且这条线是安全的
它是一条所谓的内对角线
也就是说它完全落在
这个多边形的内部
这就是它的功效
那么这样一个点
会在什么地方能够找到呢
我们来考虑这样一个局部的
其实是必然会出现的一个场景
也就是说如果确实这块
是一个stalagmite的话
那么必然会存在以它
为下支撑点的某一个梯形
这个梯形在下方
是由这个stalagmite支撑的
在它的上方也就是顶部
是由这个helper所支撑的
当然既然它的内部是空的
所以它的内部完全都落在
这个多边形的内部
所以我们也必然会知道
它确实是一个不折不扣的梯形
因为它肯定会有一条左侧的边界
和右侧的边界
总体来说是这么样一个情况
我们希望能出现这么一个情况
如果确实存在这么样一个
空的梯形
再好不过了
那么问题是
这个梯形如何才能够找到呢
正如我们刚才所言
helper虽然会存在
但是我们却不好找到
那么如何来为任何一个潜在的
stalagmite
预备好一个helper呢
我们知道stalagmite
从高度来讲低于helper
所以从扫描的次序来讲
它实际上是后于helper
而被发现的
甚至我们不能断定
它一定会出现
所以我们只能为每一个潜在的
stalagmite来预先的记录和维护
一个helper
一旦我们的扫描线
真正的扫描并且触及到
一个stalagmite的时候
我们就需要倒过来顺藤摸瓜
找到这个helper
我们先从数学上来看
怎么来确定这个helper
我们刚才刚讲过应该
它和这个M应该是从上和下
两个方向联合的来支撑起一个
空的梯形
所以从这个意义上讲
或许我们应该倒过来找到
这样一个梯形
这个梯形肯定有
因为你可以想象一下
倒推时间无穷小
比如说0.001秒的时候
那么必然是空的
所以我们至多向上走
足够的距离之后
肯定会碰到第一个点
没错
这个点我们就称它叫做helper
因为它确实可以扮演
这么样一个角色
就是当我们将它和这个M
相连之后
这个连线不会受到任何边界的
阻挡
换而言之
它是一条内对角线
从而可以完成将这个stalagmite
破解的任务
那么这样的一条内对角线
和这样的一个梯形
都是从数学意义上得到的
在计算的角度来看
如何能有效的找到它呢
我们说我们用到的依然是
扫描线策略
我们要在扫描的整个过程中
为每一个梯形中
可能潜在出现的stalagmite
都要预先的预存并且维护和更新
一个helper
一旦在这个梯形中
出现了这么样一个stalagmite
我就可以把这个helper派上用场
所以我们宁愿说
这个是helper of the trapezoid T
而不是说the helper for the
stalagmite
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