Conexão entre castabilidade e convexidade


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Gostaria de saber se existe alguma conexão entre o polígono convexo e o objeto concreto? O que podemos dizer sobre a fundibilidade do objeto se soubermos que o objeto é um polígono convexo e vice-versa.

Vamos reunir algumas coisas básicas que precisamos saber.

O objeto é moldável se puder ser removido do molde.

O poliedro P pode ser removido de seu molde por uma translação na direção se e somente se fizer um ângulo de pelo menos com o normal externo de todas as facetas comuns de P .d→d→90∘

Para um objeto arbitrário, o teste de castability tem complexidade de tempo . Na minha opinião, para um polígono convexo, pode ser melhorado para o tempo linear, porque para cada nova faceta superior deveríamos testar se o vetor faz um ângulo de pelo menos com o normal externo nem tudo mas apenas de duas facetas comuns adjacentes de P.O(n2)d→90∘

Se isso for verdade, pelo menos, temos melhorias nos testes de fundição em caso de polígono convexo.

Nós mais podemos afirmar sobre castability e convexidade. Especialmente interessante saber, se a castidade nos diz algo sobre convexidade.


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Eu não entendo Você está sugerindo que existem formas convexas que não são moldáveis?
— Jmad

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Se o molde for feito de borracha flexível, objetos não convexos poderão ser moldados. Lembro-me de fazer um Mickey Mouse de gesso quando era criança. Ele certamente não era convexo.
— Dave Clarke

@DaveClarke: você certamente não precisa de material flexível para moldar todos os objetos convexos não :-)
— Jmad

@jmad, convexidade não implica fluidez e vice-versa
— com

Por favor, inclua uma (referência a) uma definição de "castable".
— Raphael

Respostas:


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Esta é uma resposta adequada, mas fique à vontade para me corrigir. Acho que não obtive as definições corretas. É por isso que começo com fatos simples que devem ser verificados primeiro.

Suponho que você está falando sobre -castability de um poliedro "aberto".v→

  1. Na verdade, parece que não "fechado" poliedro é -castable.v→

  2. Para cada , um poliedro convexo "fechado" sempre pode ser cortado em duas partes "abertas" entre um plano de normal que é -castable e -castable.v→v→v→(−v→)

  3. O teste de -castability está em (mesmo que não seja convexo)v→O(n)

  4. O problema (Existe um r é -castable?) Parece ser linearmente redutível ao casco convexo , que é em :v→Pv→O(nlog⁡n)

    1. Primeiro considere cada exterior em um ponto da esfera unitária.ni→

    2. Calcule o casco convexo desses pontos.H

    3. Se a origem estiver em então para todos os , não pode ser -castable.0Hv→Pv→

    4. Se a origem não estiver em então será o vetor começando na projeção de em e terminando em . O vetor define um meio espaço que não contém nenhum dos o que significa que .0Hv→0H0v→ni→(v→,ni→)>90°

    5. Se a origem estiver na superfície de , faça o normal de em para .0HH0v→

não no casco convexo, se houver modo quev→

  1. Se for convexo e "aberto" (o que quer que isso signifique), você precisará apenas da "fronteira" e da orientação correspondente. Você aplica o mesmo algoritmo acima na fronteira (mais o vetor de orientação), reduzindo a complexidade. Para um polígono, ele fica em se você já conhece os dois segmentos na fronteira.PO(1)

Espero que isto ajude.


Muito obrigado pela resposta, você poderia elaborar um pouco mais sobre o quarto passo. Por que precisamos calcular toda vez que o casco convexo correspondente, pensei que o casco convexo permanece o mesmo, a única coisa que devemos verificar é um ângulo entre o normal externo e cada novo , de acordo com a definição que escrevi. d→
— com

A idéia é que o casco convexo ajude a encontrar (portanto, você só precisa calculá-lo uma vez). Eu editei minha resposta com mais detalhes. d→
— Jmad

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Dos polígonos moldáveis ​​e moldáveis de Rappaport e Rosenbloom (1994). Dado os vértices do polígono no sentido horário, a moldabilidade 2 pode ser determinada no tempo O (n), a moldabilidade 2 pode ser determinada no tempo O (n).


Bem-vindo e obrigado por esta referência! Você pode descrever a idéia básica que o artigo propõe?
— Raphael
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