Geometria Computacional

Curs 2010-2011


NOTA: 

La Geometria Computational s'ocupa de dissenyar, analitzar i implementar algorismes i estructures de dades per a resoldre problemes geomètrics de forma eficient.
Diari de l'assignatura
 
Data
 Què hem fet ?
         Material
 05/10/2010
Presentació de l'assignatura.
Conceptes bàsics.
LLista de Problemes.
Complexitat d'algorismes (pdf)
Conceptes geomètrics bàsics (ps)
Transformacions 2D (pdf), Transformacions 3D (pdf), Projeccions (pdf)
15/10/2010 Algorisme d'escombrat per a calcular la intersecció de segments (D. Mount pp 26-31).
Algorismes d'escombrat: intersecció de segments (ppt1,ppt2,web)
19/10/2010 Test d’intersecció de intervals sobre recta.
Test d'intersecció de segments.
Fita inferior intersecció d'intervals sobre recta
i de segments del pla.
Polígons. Test de simplicitat d'un polígon.
Intersecció de polígons. 
Test d'intersecció de segments (web)



Polígons (pdf)
Intersecció de polígons i tests d'intersecció (ppt). 

22/10/2010 Classe Problemes. Resolució Exercicis.
1. Complexitat de funció suma zero.
2. Complexitat ordenació per selecció.
3. Comprovar complexitat dividir i vèncer.
4. Ordenar la unió de dues llistes ordenades de n elements en total i de m llistes ordenades de n elements en total.
5. Ordenar per abscisses els vèrtexs d’un polígon convex.
6. Ens donen de forma desordenada els costats d’un polígon convex, orientats de manera que el poligon queda a l’esquerra de cada costat. Donar els vèrtexs del polígon en sentit positiu. 

26/10/2010Test d'intersecció de polígons.
Envolupant convexa 2D. 
Algorismes càlcul  envolopant convexa
(Mount pp 12-26)
.
Fita inferior.
Poliedres.

Envolopant convexa al pla
(pdf,ppt,web).



Poliedres (pdf).
02/11/2010DCEL (Mount pp 103-104).
Envolupant convexa a l'espai.
Intersecció de semiplans.
Algorisme Dividir i Vèncer.
DCEL (pdf1, pdf2, web).
Envolopant convexa a l'espai (ppt, web1, web2) .
Intersecció de semiplans (ppt).
05/11/2010Classe Problemes.Resolució Exercicis:
7. Test intersecció regions poligonals convexes: temps O(n+m).
8. Test punt interior polígon convex: temps O(n). Test repetit punt interior polígon convex: temps O(log n) amb preprocés O(n).
9. Càcul tangent superior a dos polígons convexos separats per recta vertical en temps O(n).
10. Determinar cares visibles poliedre convex visibles des de punt exterior en temps O(n).

Aclariments dubtes enunciats Problemes 1 a 6.
09/11/2010Intersecció de semiplans (cont):  
Comentar algorisme increm. aleat.
Fita inferior. 
Programació lineal: introducció.
Solució en dimensió 1.




Programació lineal: introducció (ppt).

12/11/2010Solució en  dimensió 2 (Mount pp 40-45).
Test d'intersecció de semiplans.

Mètode incremental (pdf, ppt)



Entrega Problemes 1 a 6 en format pdf via e-mail.
16/11/2010Triangulacions.
Triangulació d'un polígon (Mount pp 31-35)
Triangulació d'un conjunt de punts.
Triangulació de Delaunay: propietats. 
Triangulació de Delaunay: algorismes Dividir i vèncer,  incremental aleatori (Mount pp 62-66).
Triangulacions (pdf).
Triangulació d'un  polígon (pdf)


Fita inferior (pdf). 
19/11/2010Triang. Delaunay: algorismes de Watson i Lawson
Triangulació d'un PSLG.
Diagrames de Voronoi.
Dualitat: D. Voronoi <--> T. Delaunay.
Algorismes Dividir i Vèncer i Fortune.
Diagrames de Voronoi generalitzats.
Triangualció de Delaunay (ppt).

D. Voronoi (
ppt1).
Dualitat entre D. Voronoi i T. Delaunay (pdf).
Algorisme Dividir i Vèncer (web), Algorisme Fortune (ppt2, web).
Diagrames de Voronoi generalitzats (ppt).
23/11/2010Localització de punts en subdivisions planars.
Tetraedralitzacions. 
Malles.
Generació de malles.

Simplificació de malles.
Localització de punts (ppt).
Tetraedralitzacions (pdf).
Malles (pdf1, pdf2).
Generació de malles al pla (ppt).
Generació de malles sobre supeficies (ppt).
Simplificació i nivells de detall (pdf).
26/11/2010Classe Problemes.Entrega Problemes 7 a 9 en format pdf via e-mail.
Comentaris solució problemes 1 a 6.
Pensar possibles treballs voluntari.
30/11/2010Càcul parell de punts més propers.
Càlcul veins més propers.
Algorisme càcul parell de punts més propers (ppt).
Algorismes de Càlcul veins més propers (ppt)
03/12/2010Classe Problemes.Comentaris solució problemes 7 a 9.
Aclariments dubtes enunciats Problemes 10 a 15.
Propostes treball voluntari.
07//12/2010No lectiu
 
10/12/2010No hi ha classe 
14/12/2010Estructures de cerca en dominis geomètrics (Mount pp 75-82).Cerca en dominis ortogonals (ppt1, pdf1, pdf2, ppt2, pdf3)
17/12/2010No hi ha classe 
21/12/2010Aclariments dubtes Problemes 10 a 15.Entrega Problemes 10 a 15 en format pdf via e-mail.
28/01/2011 Entrega treball voluntari.



Horaris i tutories
Professor
 Despatx
 Classes
Tutories
Toni Sellarès (mail, web)
P-IV: D-228 Teoria: Dimarts de 3 a 5
Problemes: Divendres 12 a 2
Dimarts de 5 a 7




Referències

Webs:

What are Geometry Algorithms ?
http://softsurfer.com/overview.htm

Llibres:

de Berg, van Kreveld, Overmars, and Schwarzkopf
Computational Geometry  (Second Edition),, 2000.
http://www.cs.uu.nl/geobook/

 J. O'Rourke,
Computational Geometry in C (Second Edition),
Cambridge University Press, 1998.

http://cs.smith.edu/~orourke/books/compgeom.html

Cormen, Leiserson, Rivest and Stein
Introduction to Algorithms
MIT Press, 2001

Cursos:
 

Dave Mount
Computational Geometry
. Curs 2007:  Lecture Notes

T. Ottmann
http://electures.informatik.uni-freiburg.de/catalog/course.do?courseId=geoalgws200506#


Responsable: Toni Sellarès