当前课程知识点:计算几何 > 04. Voronoi Diagram > H. Sorted Sets > 04-H-03. Voronoi Diagram As A Geometric Structure
那么Voronoi图呢
我们可以看到很遗憾
Voronoi图不是这样的
Voronoi图有可能
或者说经常的会发生
拓扑结构上的变化
我们来看这样一个例子
比如在平面上给定这样四个点
不难验证它所对应的Voronoi图
应该是由这些棕色的边所描述的
确切地讲
总共有两个Voronoi vertices
以及五条Voronoi edges
好 这无可厚非
接下来我们来试图对它进行仿射变换
不用很复杂
我们只要考虑比如说
在x方向上来做一个压缩
适当的压缩
可以想象一下
随着这样的压缩的进行
1号点和3号点会彼此靠拢
我们来考虑这样的一个时刻
也就是当它们靠拢到
一定的程度的时候
使的这四个点
是恰好共圆的时候
这个时候会怎么样呢
你就会发现其实这个时候
刚才的那两个Voronoi
就会合二为一
变成重合的一个顶点就像这样
当然你可以认为
这是这种情况的一个退化情况
这还不至于说是发生了本质的变化
因为毕竟这种退化的边
还可以认为是这个顶点和这个顶点
在横向上的一个连接
或者准确地讲
你也可以认为这条边
是介于0号和2号点之间的
那一段公共边界
记住0和2偶数的编号
好 现在我们将这个仿射变换
再继续下去
也就是说我们继续的在x方向上
施加压缩操作
或者反过来等效的
我们在纵向上
来做一个拉伸操作
这个时候你就会发现
相对而言1 3的距离会靠近
或者等效的0 2的距离会加大
只要超过刚才那个4点共圆的状态
照着这个趋势
哪怕再往下发展0.01秒
我们就会看到整个拓扑结构
发生了实质的变化
这个实质的变化
确实就体现在这条边上
我们会看到
这个时候出现了一条
介于1号和3号
也就是技基数编号的
那两个点之间的公共边界
可是在此前呢
在最初的时候呢
1号和3号之间是没有公共边界的
反过来原来偶数那两个编号的顶点
之间的那段公共边界
却经过这样的变换以后消失掉了
消失掉了
有的变成了没有
没有的生出来了
所以我们说拓扑结构
发生了本质的变化
这是Voronoi图所具有的现象
所以我们从现象上看到了
Voronoi图和convex hull之间的区别
那么本质上讲
这种区别是因为什么呢
确实就是因为
Voronoi图更多的是依赖于
距离这个概念
距离 也就是说长和短
所以在会改变距离的定义的
或者是相对大小的
这样的一个变换
比如说仿射变换的一下
它不能够保持不变性
也就很自然了
所以很自然的
刚才我们所指出的那种现象
也就是在某个方向有序
可以加速凸包的构造
而不能加速Voronoi图的构造
至少我们在感性上
会有一个理解了
那么准确地来说
怎么来从理性上
说明这一点呢
为此我们接下来
就要给出一个严格的证明
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