当前课程知识点:计算几何 > 05. Delaunay Triangulation > A. Point Set Triangulation > 05-A-01. Definition
好 欢迎回到计算几何的课堂
我们今天讨论的主题是
triangulation 三角剖分
这个词你应该不陌生
没错 在前面
我们曾经洋洋洒洒用了一整章
来讨论过triangulation
今天为什么还要重谈这个话题呢
你应该记得我们当时留下的一个伏笔
也就是所谓的triangulation有两层意思
我们此前所讨论的
只是它的第一层
也就是多边形的三角剖分
实际上我们今天要讨论的是另一种
也就是对一系列的点
所谓的点集
它所实施的三角剖分
当然 其中最最有名的
也就是我们所谓的
完美的三角剖分
叫做Delaunay三角剖分
Delaunay triangulation
我们先从ABC最初谈起
我们刚才讲到
这里研究的对象是一系列的点
它们构成的一个点的集合
这种点的集合
现在在很多应用中
都可以非常方便的获得
而我们要对它进行
进一步的处理之前
首先要做的一步
几乎是不可或缺的预处理
就是要使之结构化
也就是说
要将它们连接起来
而三角剖分
就是将它们连接起来的最重要的
最基本的一种形式
我们来看看它是怎么定义的
具体来说在此
我们这里的所谓的连接关系
其实就是连接于
其中任何两个点之间的
这样一条边
这种边我们前面也介绍过
现在再重复一下
叫做diagonal 对角线
所以事实上
我们可以在某两个点之间
引入一条对角线就像现在这样
我们也可以呢
继续在我所感兴趣的
或者说我随机挑选的
两个顶点之间引入一条对角线
这件事情同样可以持续的
不断的进行下去
也就是我们可以再挑选两个点
并且进而在它们之间引入一条边
再继续下去
比如再引入这样一条边
请注意在这个过程中
我们同样需要保持
所有这些连边之间的一致性
它们不要彼此有冲突
你应该能够想象到
什么叫做冲突
没错 就像我们此前在多边形中
那样定义的
所谓的冲突
就是有可能有两条对角线
会相交于它们的内部
我们称之为冲突
反之
如果一系列的对角线像现在
至少像这样
彼此之间还没有冲突
我们就是允许的
那么在这种前提下
我们不断的施加施加
把所有的对角线
都可以加上去
就像这样的一个过程
那么早晚有一天
我们是不能够再往里头加
任何一条对角线的
否则的话就会有冲突
所以在这种情况下
我们称它为一个极大的状态
好了 任何一个点集给定之后
我们这样一个自洽的
极大的对角线的集合合在一起
就构成了原先那个点集的三角剖分
我们可以注意到
在这里所有的对角线
大致可以分为两类
一类就是
以这里略微深一些绿色所示意的
你可以想象得到
其实就是对应于我们原来说的凸包
或者说其中的构成它的那些集边
另外一些对角线呢
是颜色稍微淡一些
比如像这个或者这个
它们位于凸包的内部
好了 这是我们说的
这样的一个现象
我们说从这个角度来看
你也可以认为
所谓的对点集的三角剖分
就是对这个点集所对应的
那个凸包的区域范围
来做一个剖分
剖分的结果是什么呢
你可以看到
每一个我们说最基本的面
每一张face
都是一个在二维空间中的
simplex 三角形
所以我们同样称之为triangulation
是再合适不过的了
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-G. Range Tree: Query--作业
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