سلسلة متعددة الأضلاع

سلسلة مضلعة بسيطة
سلسلة مضلعية متقاطعة ذاتيًا
سلسلة مضلعة مغلقة

في الهندسة ، السلسلة المضلعة [ a ] هي سلسلة متصلة من القطع المستقيمة . وبشكل أكثر دقة، السلسلة المضلعة P{\displaystyle P}هو منحنىمحدد بتسلسل من النقاط(أ1،أ2،...،أن){\displaystyle (A_{1},A_{2},\dots ,A_{n})}تُسمى رؤوسها . ويتكون المنحنى نفسه من القطع المستقيمة التي تربط الرؤوس المتتالية.

الاختلافات

بسيط

السلسلة المضلعية البسيطة هي سلسلة تتقاطع فيها القطع المستقيمة المتتالية فقط، وذلك فقط عند نقاط نهايتها.

مغلق

السلسلة المضلعية المغلقة هي سلسلة تتطابق فيها الرؤوس من الرأس الأول إلى الرأس الأخير، أو بدلاً من ذلك، يكون الرأسان الأول والأخير متصلين بقطعة مستقيمة. [ 1 ] السلسلة المضلعية المغلقة البسيطة في المستوى هي حدود مضلع بسيط . غالبًا ما يُستخدم مصطلح " مضلع " بمعنى "سلسلة مضلعية مغلقة"، ولكن في بعض الحالات من المهم التمييز بين المساحة المضلعية والسلسلة المضلعية. تُعرف السلسلة المضلعية المغلقة في الفضاء أيضًا باسم "مضلع منحرف" .

روتيني

مجموعة من n = 17 نقطة لها مسار مضلع ذو 4 ميول متماثلة الإشارة

تُسمى السلسلة المضلعية رتيبة إذا وُجد خط مستقيم L بحيث يتقاطع كل خط عمودي على L مع السلسلة مرة واحدة على الأكثر. كل سلسلة مضلعية رتيبة غير تافهة تكون مفتوحة. في المقابل، المضلع الرتيب هو مضلع (سلسلة مغلقة) يمكن تقسيمه إلى سلسلتين رتيبتين فقط. [ 2 ] تشكل رسوم الدوال الخطية القطعية سلاسل رتيبة بالنسبة لخط أفقي.

تحديد المعلمات

عادةً ما تُعطى كل قطعة من سلسلة مضلعية قيمة خطية، باستخدام الاستيفاء الخطي بين الرؤوس المتتالية. بالنسبة للسلسلة بأكملها، يشيع استخدام نوعين من المعاملات في التطبيقات العملية: إما أن تُخصص لكل قطعة من السلسلة فترة وحدة واحدة من المعامل المقابل لفهرس الرأس الأول؛ أو أن تُخصص لكل قطعة من السلسلة فترة من المعامل المقابل لطول القطعة، بحيث يتوافق المعامل بشكل منتظم مع طول القوس على طول السلسلة بأكملها.

من مجموعات النقاط

كل مجموعة من على الأقلن{\displaystyle n}تحتوي النقاط على مسار مضلع لا يقل عنن-1{\displaystyle \lfloor {\sqrt {n-1}}\rfloor }الحواف التي يكون لجميع ميولها نفس الإشارة. هذه نتيجة طبيعية لنظرية إردوش-سيكيريس .

التطبيقات

يمكن استخدام السلاسل المضلعة غالبًا لتقريب المنحنيات الأكثر تعقيدًا. في هذا السياق، يمكن استخدام خوارزمية رامير-دوغلاس-بيوكر لإيجاد سلسلة مضلعة ذات عدد قليل من القطع المستقيمة تُعدّ تقريبًا دقيقًا. [ 3 ] [ 4 ]

في رسم المخططات البيانية ، تُستخدم السلاسل المضلعة غالبًا لتمثيل حواف المخططات، وذلك في أنماط الرسم التي قد يؤدي فيها رسم الحواف كقطع مستقيمة إلى تقاطعات أو تصادمات بين الحواف والرؤوس أو غيرها من السمات غير المرغوب فيها. في هذا السياق، يُفضّل غالبًا رسم الحواف بأقل عدد ممكن من القطع والانحناءات، لتقليل التشويش البصري في الرسم؛ وتُسمى مشكلة تقليل عدد الانحناءات بتقليل الانحناءات . [ 5 ]

يتم تعريف منحنى بيزير الأحمر بواسطة نقاط التحكم P 0 ، ... ، P 4. وتسمى السلسلة المضلعة الرمادية التي تربط نقاط التحكم بالمضلع المتحكم.

في التصميم الهندسي بمساعدة الحاسوب ، تُعرَّف المنحنيات الملساء غالبًا بقائمة من نقاط التحكم ، كما هو الحال في تعريف أجزاء منحنى بيزير . وعند توصيل نقاط التحكم معًا، فإنها تُشكِّل سلسلة مضلعية تُسمى مضلع التحكم .

تُعدّ السلاسل المضلعة أيضًا نوعًا أساسيًا من البيانات في الهندسة الحسابية . فعلى سبيل المثال، تعمل خوارزمية تحديد موقع النقطة التي وضعها لي وبريباراتا عن طريق تقسيم أي تقسيمات مستوية إلى سلسلة مرتبة من السلاسل الرتيبة، حيث يمكن حل مشكلة استعلام تحديد موقع النقطة باستخدام البحث الثنائي ؛ وقد تم تحسين هذه الطريقة لاحقًا لإعطاء حدود زمنية مثلى لمشكلة تحديد موقع النقطة. [ 6 ]

في نظم المعلومات الجغرافية ، يمكن أن تمثل الخطوط أي شكل هندسي خطي، ويمكن وصفها باستخدام ترميز النص المعروف كـ LineStringأو MultiLineString. [ 7 ] الحلقات الخطية (أو LinearRing) هي سلاسل مضلعية مغلقة وبسيطة تُستخدم لبناء أشكال هندسية مضلعية.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. يمكن أيضاً تسمية السلسلة المضلعة بمنحنى مضلع ، [ 8 ] مسار مضلع ، [ 9 ] خط متعدد ، [ 10 ] منحنى خطي متقطع ، [ 10 ] خط متقطع ، [ 11 ] أو، في نظم المعلومات الجغرافية ، سلسلة خطية أو حلقة خطية . [ 7 ]

مراجع

  1. ميلهورن، كورت ؛ ناهر، ستيفان (1999)، ليدا: منصة للحوسبة التوافقية والهندسية ، مطبعة جامعة كامبريدج، ص  758، ISBN 9780521563291.
  2. أورورك، جوزيف (1998)، الهندسة الحسابية في لغة سي ، سلسلة كامبريدج في علوم الحاسوب النظرية، مطبعة جامعة كامبريدج، ص 45، رقم ISBN  9780521649766.
  3. رامير، أورس (1972)، "إجراء تكراري للتقريب المضلعي للمنحنيات المستوية"، رسومات الحاسوب ومعالجة الصور ، 1 (3): 244-256 ، doi : 10.1016/S0146-664X(72)80017-0.
  4. دوغلاس، ديفيد؛ بيوكر، توماس (1973)، "خوارزميات لتقليل عدد النقاط المطلوبة لتمثيل خط مُرقّم أو رسمه الكاريكاتوري"، مجلة رسام الخرائط الكندي ، 10 (2): 112-122 ، doi : 10.3138/FM57-6770-U75U-7727.
  5. تاماسيا، روبرتو (1987)، "حول تضمين رسم بياني في الشبكة بأقل عدد من الانحناءات"، مجلة SIAM للحوسبة ، 16 (3): 421-444 ، doi : 10.1137/0216030.
  6. إيدلسبرونر، هربرت ؛ غيباس، ليونيداس جستولفي، خورخي (1986)، "تحديد الموقع الأمثل للنقاط في التقسيم الرتيب"، مجلة SIAM للحوسبة ، 15 (2): 317-340 ، doi : 10.1137/0215023.
  7. اتحاد Open Geospatial (28-05-2011)، هيرينغ، جون ر. (محرر)، معيار تطبيق OpenGIS® للمعلومات الجغرافية - الوصول البسيط إلى المعالم - الجزء 1: بنية مشتركة ، 1.2.1، اتحاد Open Geospatial ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 15-01-2016
  8. جوميز، جوناس. فيلهو، لويز؛ كوستا سوزا، ماريو (2012)، رسومات الحاسوب: النظرية والتطبيق ، مطبعة CRC، ص.  186، ردمك 9781568815800.
  9. تشيني، وارد (2001)، التحليل للرياضيات التطبيقية ، نصوص الدراسات العليا في الرياضيات، المجلد  208، سبرينغر، ص  13، ISBN 9780387952796.
  10. بويسونات، جان دانيال؛ تيلو، مونيك (2006)، الهندسة الحسابية الفعالة للمنحنيات والأسطح ، سبرينغر، ص  34، ISBN 9783540332596.
  11. موجيو، فيتو إم آر (مايو 2008). "segmented: حزمة برمجية R لنمذجة الانحدار باستخدام علاقات الخط المتقطع" (ملف PDF) . أخبار R ( FTP ). الصفحات 20-25 . (للاطلاع على المستندات، انظر صفحة المساعدة: FTP )