确定自相交很复杂的多边形的平移

时间:2014-04-20 13:03:55

标签: computational-geometry non-convex

这是二维计算几何中的一个问题。

假设我在没有孔的平面上有一个紧凑的集合X(即简单地连接)。设w是向量,并考虑X与X + w的交点(即X的平移为w)。如果以下情况属实,我说这个交叉点是复杂的

  1. X与X + w
  2. 相交
  3. 如果我们通过填充有界空洞让Y成为从(X union X + w)获得的简单连通区域,那么当我们绕Y的边界走动时,我们可以找到循环次序为a,b的4个点, c,d在边界上,使a和c在X但不在X + w,而b和d在X + w但不在X.
  4. 为了简洁起见,让我们参考一组w,其中X与X + w的交点复杂作为凹壳

    我想知道一种快速,实用的算法来计算X的凹壳,其中X是(比方说)多边形盘。除此之外,我会对凹形船体的优雅表征感兴趣。最后,我非常感谢任何有关此问题的文献指南。

    以下是一些评论:

    1. 当且仅当X是凸的(因此名称)时,X的凹壳是空的;这是因为如果X是凸的,并且X与X + w相交,那么Y的边界恰好落入两个分量中,其中一个在X中,另一个在X + w中(相反的是从下面的点3开始)。
    2. 多边形的凹壳应该是一个开放的多边形(即边界被移除),因此答案可以(例如)作为(开放)三角形的有限联合。
    3. 如果X是非凸的,我们可以如下找到凹形船体的一部分:让L为X的支撑线,它在两组P和Q中与X相交,它们之间有间隙I.如果J是P和Q之间X的边界的一段,那么I和J的并集在X的补集中界定一个开放的盘D,如果p +是最接近Q的P的极值点,那么D-p +在凹形船体中。在内凹船体的所有支撑线上称这些区域的联合;它似乎相对容易计算,但我认为它应该比凹形船体更小。

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