当前课程知识点:计算几何 > 03. Triangulation > I. Tetrahedralization > 03-I-02. Schonhardt's Polyhedron
好 刚才我们已经看到
当问题从二维变到三维以后
情况已经很不一样了
一个多面体的四面体剖分
即便存在它的方案
也未必能够保证
所用的四面体数是一样的
其实坏消息还不只这个
我们马上就会看到
有一些多面体
实际上是不可能做四面体剖分的
如果你限定只能用
它原有的顶点来进行连边
或连线的话
而且这种例子会简单的
出乎你的意料
我们来看一下这就是一个
足够简单的例子
它是什么呢
当然现在它还不是
我们来看它的雏形
它的雏形其实就是一个三棱柱
准确的讲顶面和底面
是一个三角形
然后在侧面分别是三个长方形
当然
为了我们待会要做转换
我们必须使得它的表面
每一个都自己是三角形
所以为此你可以假想着
在它的三个矩形侧面上
分别引入同向的一条对角线
接下来我们要来做一件事情
就是我们可以固定它的
一个三角面
比如说底面
然后来旋转它的另一个
比如说顶面
我们将会看到
如果你是沿着这样的一个方向
旋转的话
这没有什么稀罕的
因为你或许会在宜家
或者是某一种家具店里头看到
设计成这样样子的一个废纸篓
现在的戏剧化的场面是
我们要反过来沿着这个方向
进行旋转
我们会发现只要旋转过平行面
大概就会形成这样一个形状
比如说就停在这
这个依然是一个多面体
只不过为了看的清楚
我们去掉了它的顶盖
我们来确认一下
它依然是一个多面体
确认一下 原先它的矩形的侧面
被分成了两个三角形
所以我们现在
可以看到这样的情况
好 现在我们回到
它的一个适当的角度
我们来看一下
这就是我们经过变换以后
得到的这个多面体
这个多面体已经足够用了
因为我们可以证明
这个多面体上
是不可能切下任何一个四面体的
为了证明这一点
我们可以给你一些提示
如果不考虑对称旋转的情况
那么如果要在上面
切出一个四面体的话
那么这个四面体的顶点
无非只有两种情况
也就是在上面取两个点
下面取两个点
也就是二二分配
或者在上面取一个下面取三个
一三分配
其实你都可以来证明
这样一个多面体上
是不可能存在这样的一种
四个点的搭配的
如果你有摄影的基础的话
你很容易想到一个东西
什么呢
相机的快门
相机的快门就是平常
处于这样的状态的
在你需要用它的时候
会在很短暂的时间内开启
然后在迅速的关闭
从而完成曝光的过程
当然一般的相机所用的
这个镜头的镜片
会远远多于三片
但是原理其实是一样的
在我们这样的情况下
即便只有三片的这样的一个
多面体
我们也说已经足够用了
确实 如你能够证明的
这样的一个多面体上
是不可能切下来任何一个
四面体的
虽然它已经简单的不能再简单了
只有区区的六个顶点
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