알파 모양

Alpha shape
이바리산 데이터 세트의 볼록한 선체, 알파 모양 및 최소 신장 트리.

계산 기하학에서 알파 모양 또는 α 형상은 유한한 점 집합의 모양과 연관된 유클리드 평면에서 조각으로 된 선형 단순 곡선의 계열이다.그것들은 처음에 에델스브루너, 커크패트릭 & 세이델에 의해 정의되었다.점 집합과 연관된 알파 모양은 볼록 선체의 개념을 일반화한 것이다. 즉, 모든 볼록 선체는 알파 모양이지만 모든 볼록한 선체는 볼록한 선체는 아니다.

특성화

실수 α에 대해 다음과 같이 반경 1/α의 일반화 디스크의 개념을 정의한다.

  • α = 0일 경우 닫힌 반평면이다.
  • α > 0일 경우, 반경 1/α의 닫힌 원반이다.
  • α < 0일 경우, 반지름 -1/α의 디스크의 보완을 닫는 것이다.

그런 다음, 점 집합의 한 개도 포함하지 않고 두 점이 경계 위에 놓여 있는 특성을 가진 반경의 1/α의 일반화 디스크가 존재할 때마다 유한 점 집합의 두 멤버 사이에 알파 형상의 가장자리가 그려진다.

α = 0일 경우 유한점 집합과 연관된 알파 형상은 일반적인 볼록 선체가 된다.

알파 콤플렉스

알파 모양은 점 집합의 델라우나이 삼각측정의 하위 복합체인 알파 콤플렉스와 밀접하게 관련되어 있다.

딜라우나이 삼각형의 각 가장자리 또는 삼각형은 가장자리 또는 삼각형을 포함하는 가장 작은 빈 원의 반지름인 특성 반지름과 연관될 수 있다.실제 수 α에 대해 주어진 점 집합의 α-복제는 반경이 최대 1/α인 가장자리와 삼각형 집합에 의해 형성된 단순 복합체다.

α 복합체에서 가장자리와 삼각형의 결합은 α 형상과 매우 유사한 형태를 이루지만 원의 호로 형성된 가장자리보다는 다각형의 가장자리를 가지고 있다는 점에서 차이가 있다.좀 더 구체적으로 말하면, 에델스브루너(1995)는 이 두 모양이 호모토피 등가라는 것을 보여주었다. (이 후기 작품에서 에델스브루너는 α-복소 세포의 결합을 가리키기 위해 'α-모양'이라는 명칭을 사용했고, 그 대신 관련 곡선 형태를 α-몸체라고 불렀다.)

이 기법은 문제의 일반화된 초기 연구에서의 그린의 기능에서 얻은 것과 같이 페르미 수준에서 평가된 전자 Bloch 스펙트럼 함수로부터 페르미 표면을 재구성하기 위해 사용할 수 있다.이후 페르미 표면은 신호가 가장 높은 첫 번째 브릴루인 구역 내의 상호 우주 지점 집합으로 정의된다.그 정의는 다양한 형태의 무질서의 사례도 커버할 수 있다는 장점이 있다.

벌크 실버의 페르미 표면: KKR Bloch 스펙트럼 기능 재구성을 통한 알파 형태 재구성


참고 항목

참조

  • N. Akkiraju, H. Edelsbrunner, M. Faceello, P.푸, E. P. 뮤크, 그리고 C.바렐라"알파 모양: 정의와 소프트웨어".Proc. 인터내타트. 계산하다. 미니애폴리스의 Gem. 소프트웨어 워크샵 1995.
  • Edelsbrunner, Herbert (1995), "Smooth surfaces for multi-scale shape representation", Foundations of software technology and theoretical computer science (Bangalore, 1995), Lecture Notes in Comput. Sci., vol. 1026, Berlin: Springer, pp. 391–412, MR 1458090.
  • Edelsbrunner, Herbert; Kirkpatrick, David G.; Seidel, Raimund (1983), "On the shape of a set of points in the plane", IEEE Transactions on Information Theory, 29 (4): 551–559, doi:10.1109/TIT.1983.1056714.

외부 링크