제한된 공간 내에서 최대 간격을두고 최소 간격으로 알고리즘을 찾고 있습니까?


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구속 조건을 설명하는 다각형 레이어가 있습니다. 이 영역 내에 포인트를 추가하고 싶습니다. 가능한 한 많은 포인트를 추가하고 싶지만 그 사이에는 최소 간격이 있어야합니다. GIS로 이것을 할 수 있습니까?

명확히하기 위해, 가장 많은 점을 보장 할 수 있으므로 정렬 된 그리드를 생성하는 것이 가장 좋습니다. 그러나 구속 조건이이를 허용하는 경우는 거의 없으며, 구속 조건 내에 오프셋이 더 잘 맞도록 점을 제거하는 것이 좋습니다.


1. 네. 2. 당신은 무작위 또는 주문 (그리드)을 원하십니까?
Brad Nesom

두 가지 질문 인 것 같습니다. 소프트웨어 외부에서이 작업을 수행하는 알고리즘을 원하십니까? 아니면 GIS 시스템이 무엇을 할 수 있는지 알고 싶습니까?
Brad Nesom

1
점이 다각형 경계에서 최소 거리 이상이어야하도록 제한되어 있습니까? 그렇다면 질문을 다음과 같이 더 명확하게 설명 할 수 있습니다. 최대 원 수를 다각형에 어떻게 묶을 수 있습니까?
Kirk Kuykendall


1
@qva 찾을 수없는 정확한 솔루션은 비대칭적이고 직사각형과 같은 단순한 모양의 경우에도 구하기 어렵 기 때문에 없습니다. 내가 찾은 최고의 컴퓨팅 방법은 공간 시뮬레이션 어닐링을 기반으로 합니다 (많은 계산이 필요하더라도 매우 잘 작동합니다). 그것들을 사용하여 다양한 모양의 많은 다각형에 대한 솔루션을 살펴 보았습니다. 다각형 경계가 경계에 가까운 솔루션을 제어한다는 것은 분명합니다. 내부의 깊이는 6 각형의 디스크 패킹과 비슷합니다.
whuber

답변:


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이것이 "포장"문제로 생각 될 수 있다고 생각합니다.

그렇다면 유전자 패킹 알고리즘 을 시도해 볼 수 있습니다 .


재미있는 참조, 감사합니다. 간략히 살펴보면 종이 알고리즘에 다각형이 사각형이어야한다는 것을 알 수 있습니다. 임의의 다각형으로 일반화 할 수 있는지 알고 있습니까?
whuber

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나는 그것을 할 GIS 도구를 모르지만 알고리즘에 대한 아이디어가 있습니다.

먼저 다음 공식을 사용하여 최대 포인트 수의 근사값을 얻을 수 있습니다.

Nb = 4.A / Pi.d^2

(여기서는 A다각형 영역과 d최소 간격 거리입니다).

그런 다음 이러한 점을 다각형에 찾으려면 정사각형 격자가 아니라 6 각형 격자가 가장 좋습니다. 보다:

정사각형 대 육각형 격자

마지막으로, 힘 모델을 사용하는 일부 최적화 기법을 사용하여 점의 상대적 위치를 조정할 수 있습니다.

주의 : 결정학 에서 잘 알려진 문제입니다 .


이를 수행하는 gis 도구 ... ian-ko.com 다각형의 지리 마법사 임의의 점.
Brad Nesom

1
감사! 그러나 문제는 정확히 다각형의 임의의 점에 관한 것이 아닙니다.
Julien

초기의 빠르고 더러운 근사치로서, 육각형 패킹은 정상적으로 작동합니다. 그러나 거의 최적은 아닙니다. 잠재적 인 개선이 다각형의 둘레 길이에 비례 할 것으로 예상하므로 많은 점이있는 비틀림이 많은 다각형의 경우 이는 나쁜 접근 방식이 아닙니다.
whuber

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/math/15624/distribute-a-fixed-number-of-points-uniformly-inside-a-polygon 의 스레드를 참조하십시오 . 특히, "Poisson 디스크 프로세스"에 대한 참조 (주석)를 기록하고 일부 웹 검색을 수행하십시오. 현재 질문과의 연결은 주어진 수의 점을 균등하게 분배 할 수있을 때 다각형에 더 이상 점을 넣을 수 없을 때까지 그 수를 체계적으로 늘릴 수 있으며 점의 수 를 최대화하는 문제 해결한다는 것입니다 최소 거리 요구 사항. (기술적으로 두 가지 문제는 목표와 제약 조건이 서로 다른 이중 최적화 문제입니다.)


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솔루션은 정삼각형이어야합니다 ( http://en.wikipedia.org/wiki/Equilateral_triangle) . 문제는 측면의 길이와 다각형과 관련된 "xy-offset"입니다.

(아래에 언급 된 6 각형 그리드와 동일)


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이것은 무한 평면 내에서만 적용됩니다. 유한 다각형의 경계는 구성을 심각하게 제한합니다. 이 경우 많은 점을, 그들은 등변 삼각형을 형성한다.
whuber
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