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计算几何

(德)伯格(Berg,M.D.) 等著,邓俊辉 译 清华大学出版社
出版时间:

2009-6  

出版社:

清华大学出版社  

作者:

(德)伯格(Berg,M.D.) 等著,邓俊辉 译  

页数:

407  

字数:

636000  

译者:

邓俊辉  

Tag标签:

无  

前言

  20世纪70年代末,计算几何学(computationalgeometry)从算法设计与分析中孕育而生。今天,它不仅拥有自己的学术刊物和学术会议,而且形成了一个由众多活跃的研究人员组成的学术群体,因此已经成长为一个被广泛认同的学科。该领域作为一个研究学科之所以会取得成功,一方面是由于其涉及的问题及其解答本身所具有的美感,而另一方面,也是由于在(诸如计算机图形学、地理信息系统和机器人学等)众多的应用领域中,几何算法都发挥了重要的作用。  许多解决几何问题的早期算法,要么速度很慢,要么难于理解与实现。随着近年来一些新的算法技术的发展,此前的很多方法都得到了改进与简化。这本教材力图使得这些现代的算法能够为更广泛的读者理解和接受。本书既是面向计算几何课程的一本教材,同时也可用于自学。  本书的结构。除导言外,这16章中的每一章都从来自应用领域的某一实际问题入手。这个问题将被转化为一个纯粹的几何问题,进而通过计算几何所提供的方法加以解决。每章所讨论的,实质上就是对应的那个几何问题,以及解决该问题所需要的概念与方法。我们根据所希望覆盖的计算几何专题,来选取有关的应用;而就具体的应用领域而言,这些介绍还远远不够全面。引入这些应用的目的,只是为了激发读者的兴趣;而各章本身的目的,并不在于为这些问题提供现成可用的解决方法。虽然如此,我们还是认为,为有效地解决应用中的几何问题,计算几何方面的知识是非常重要的。希望本书不仅能够吸引来自算法学术圈的那些人,而且对来自应用领域的人们亦是如此。

内容概要

计算几何是计算机理论科学的一个重要分支,自20世纪70年代末从算法设计与分析中独立出来起,已经有了巨大的发展,不仅产生了一系列重要的理论成果,也在众多实际领域中得到了广泛的应用。 本书的前4章对几何算法进行了讨论,包括几何求交、三角剖分、线性规划等,其中涉及的随机算法也是本书的一个鲜明特点。第5章至第10章介绍了多种几何结构,包括几何查找、kd树、区域树、梯形图、Voronoi图、排列、Delaunay三角剖分、区间树、优先查找树以及线段树等。第11章至第16章结合实际问题,继续讨论了若干几何算法及其数据结构,包括高维凸包、空间二分及BSP树、运动规划、网格生成及四叉树、最短路径查找及可见性图、单纯性区域查找及划分树和切分树等,这些也是对前10章内容的进一步深化。 本书不仅内容全面,而且紧扣实际应用,重点突出,既有深入的讲解,同时每章都设有“注释及评论”和“习题”,方便读者更深入的理解,被世界众多大学作为教材。

书籍目录

前言1 计算几何:导言 1.1 凸包的例子 1.2 退化及鲁棒性 1.3 应用领域 1.3.1 计算机图形学 1.3.2 机器人学 1.3.3 地理信息系统 1.3.4 CAD/CAM 1.3.5 其他应用领域 1.4 注释及评论2 线段求交:专题图叠合 2.1 线段求交 2.2 双向链接边表 2.3 计算子区域划分的叠合 2.4 布尔运算 2.5 注释及评论 习题3 多边形三角剖分:画廊看守 3.1 看守与三角剖分 3.2 多边形的单调块划分 3.3 单调多边形的三角剖分 3.4 注释及评论 习题4 线性规划:铸模制造 4.1 铸造中的几何 4.2 半平面求交 4.3 递增式线性规划 4.4 随机线性规划 4.5 无界线性规划问题 4.6 高维空间中的线性规划 4.7 最小包围圆 4.8 注释及评论 习题5 正交区域查找:数据库查询 5.1 一维区域查找 5.2 kd-树 5.3 区域树 5.4 高维区域树 5.5 一般性点集 5.6 分散层叠 5.7 注释及评论 习题6 点定位:找到自己的位置 6.1 点定位及梯形图 6.2 随机增量式算法 6.3 退化情况的处理 6.4 木尾分析 6.5 注释及评论 习题7 Voronoi图:邮局问题 7.1 定义及基本性质 7.2 构造Voronoi图 7.3 线段集Voronoi图 7.4 最远点Voronoi图 7.5 注释及评论 习题8 排列与对偶:光线跟踪超采样 8.1 差异值的计算 8.2 对偶变换 8.3 直线的排列 ……9 Delaunay三角剖分:高度插值10 更多几何数据结构:截窗11 凸包:混合物12 空间二分:画家算法13 机器人运动规划:随意所之14 四叉树:非均匀网格生成15 可见性图:求最短路径16 单纯形区域查找:再论截窗参考文献图表索引观察结论、引理、定理及推论索引关键词索引

章节摘录

  与上例相同,这一问题的实质也是几何的:给定一组几何形状不同的障碍物,我们需要在不与任何障碍物发生碰撞的前提下,找出连接于任意两点之间的最短通路。这就是所谓的运动规划(motion planning),在机器人学中,这类问题的求解至关重要。第13和15章将针对运动规划所需的几何算法做一讨论。  第三个例子。假设你可以利用的不是一张而是两张地图:一张描述了各个建筑物,包括公用电话;另一张则画出了校园内的道路。为了规划出通往公用电话的运动路径,我们需要将这两张地图叠合(overlay)起来——也就是说,需要将这两张地图所提供的信息合并起来。在地理信息系统(geographic information system)中,地图的叠合是基本的操作之一。这种操作涉及到某张地图中的对象在另一张弛图中的定位、不同特征物之间的求交计算等问题。第2章将讨论这一问题。  许多几何问题的解决都要依靠精心设计的几何算法,上面只是其中的三个例子。诞生于20世纪70年代的计算几何(computational geometry),正是旨在解决这类几何问题。这一学科可定义为“针对处理几何对象的算法及数据结构的系统化研究”,其重点在于“渐进快速的精确算法”。由几何问题带来的挑战吸引了众多的研究人员。从对问题的明确表述,到得出高效而优雅的解决方法,往往需要经历漫长的过程,其间既要克服诸多困难,也要积累一些次优的中间结果。今天,我们已经掌握了功能广泛的一整套几何算法,它们不仅高效而且相对更易理解和实现。  本书将介绍计算几何中最重要的那些概念、方法、算法以及数据结构,但愿我们的介绍方式,能够吸引那些有志于将计算几何的研究成果付诸实际应用的读者。本书的每一章都从某一实际问题入手,而这种问题的求解,都需要借助几何算法。为了说明计算几何之应用范围的广泛性,这些问题分别选自不同的应用领域:机器人学、计算机图形学、CAD/CAM以及地理信息系统等。


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还不错啊!!! 满意!!!


刚刚收到,总体浏览了一下。
书中内容基本是以叙述为主,很少见到数学公式这样的内容。后面的定理大部分都有证明。
算法流程是以描述性的伪代码给出的,没有计算机源程序。

总体感觉像是一本导论类的书。感觉应该是大学课程教材比较好吧。

如果是想编程的时候参考,最好还是买一本像计算机图形向量运算之类的书,里面给出了完整的计算公式,这样方便编程。

书中的算法还要等后面看了才知道。
本人非计算机相关专业,属于外行看热闹,只是需要用到一部分计算机几何对象数据结构的内容,才买了。


还行,有用


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