当前课程知识点:计算几何 > 03. Triangulation > I. Tetrahedralization > 03-I-03. Seidel's Polygon
好 刚才我们已经看到了
在三维的情况下的一些
奇异的现象
其实还远不只这些
你应该回忆的起来
我们在讲二维的
画廊问题的时候
曾经讲过一个非常直观
貌似不需要证明的一个结论
也就是如果我们在多边形的
每一个顶点上
都放置一个哨兵
那么必然能够将多边形的内部
完全的覆盖住
那么我们来看看
在三维的情况下
是不是这样呢
我们要通过一个反例来说明
不是这样
这个反例非常有意思
我们可能需要稍微有一些想象力
想象一下你可能是一个木匠
我们来一起来做一个木匠活
首先先看左上角这个
这个我们说是一个
三视图的一个立方体
那么我们要掏出木匠的家什
什么呢
第一个就是墨线
我们要在这个立方体的
一个表面上
横纵均匀的弹出这么多个墨线
从而得到这么多个格子
好 接下来我们掏出木匠的
第二个工具
凿子 当然还配着有第三个 锤子
我们要沿着这些格子
像左下这个位置这个图一样
在绿色的这个位置上
向下打出空洞
这个打洞是需要有技巧的
我们假设你有足够的水平
能够打的非常的齐
准确的讲要垂直的打到底
但是又不要打穿
在最后还差一个无穷小的位置上
停下来
而且每一个洞和它这个格子
也不要恰好占满
要往里头收缩
也是一个足够小的一个距离
而所有这些打洞的位置
就像我们的考试一样
是隔行隔列的
虽然我们现在不见得
每个人都做到这一点
但是你不难想象
这件事是可以做的
好了 现在假设这件事做完了
我们再把这块木块
做一个旋转
比如说旋转成这样
在中间的这个上面这幅图
我们看一下如果开口
是在右侧的话
那么会在这样对应的
像这个例子的那几列里头
会有向下纵深下去的一些空洞
虽然我们在表面上看不出来
但是在三视图中
我们可以隐隐绰绰的看出来
是这样
验证一下
这边虽然是开口的
但是这边正像我们刚才所说的
它会留下这个足够薄的
一个连接
而不会打穿
现在在定睛来看一下这个表面
如果你愿意同样可以掏出墨线
给它打上刚才一样的
横纵的方格
现在我们会发现
在这样的一个位置上
依然存在沿着蓝色的这些格子
向下做同样的木匠活的余地
我们可以沿着它们分别的
也向下凿出足够深的洞
纵深和宽广度
都是跟刚才是一样的
接下来我们再将它沿着这个轴
再转一下
我们会得到右上方的这个
角度上这个图
说服一下自己
在这样的一个图中
确实我们隐隐绰绰
看到的那些就是在此前两轮中
我们所打出的洞
这时候我们再定睛看一下
会发现其实即便是这个木块
已经是千疮百孔
但是依然还有能够打洞的余地
也就是沿着这些黄色的这个位置
同样可以打出刚才那么大口径的
那样深的一系列的洞
当然你所做的事情只能到此
因为只有三个维度
但这已经够了
我们说如果真的
有这么样一块木块
经过了你这样精细的
木匠的这样的一系列的工作之后
得到的这样的一个东西
这就是非常非常著名的
Seidel's Polyhedron
这样的一个多面体
它有很奇特的性质
它是一个多面体
但是在这个多面体中
你可以自己确认
存在某一个位置
如果这个多面体是一个立体的
画廊的话
在那个位置上
如果站一个足够小的贼
即便你在这个多面体的
任何一个顶点处都放上一个哨兵
一个摄象头也是不能够
发现这个贼的
原因很简单
因为如果你站在这个位置上
在这样的一个三维的画廊中
环顾四周的话
虽然它千疮百孔
你也可以处处看到不断的
看到墙的边线
但是你却看不到任何一个墙角
这意味着什么呢
这意味着这样一个简单的多面体
跟我们刚才所举的那个
简单的多面体一样
同样是不能够进行四面体剖分的
否则的话
就不会得到刚才那样一个
所有顶点处放哨兵
还不足以覆盖它内部的
这么样一个结论
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