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Determinar el punto desde el que es visible la mayor superficie de un polígono

Me pregunto sobre el siguiente problema: Dado un polígono y el conjunto de puntos $S$ en su interior, ¿cuáles son los puntos en $S$ de la cual la mayor parte del área en $S$ es visible? Además, ¿cuál es la superficie máxima visible?

Aquí, defino $q$ para ser visible desde $p$ si el segmento de línea entre $p$ y $q$ está contenida en $S$ . Con ello se pretende captar la idea intuitiva de qué puntos de una habitación son visibles cuando se está en algún lugar de la misma. Por ejemplo, en la figura siguiente, el área azul oscuro es visible desde el punto P, en el centro del cuarto superior izquierdo. El área azul claro no lo es.

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Mientras que la respuesta para cualquier dominio con forma de estrella está clara, encontrar la respuesta para polígonos arbitrarios parece difícil.

Pregunta: ¿Cómo podemos encontrar la solución del problema para un polígono dado?

Por ejemplo, el problema no es tan fácil para el polígono de abajo... enter image description here

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Esta es una pregunta muy bonita. Mis "respuestas" a continuación no la responden. Podría ser NP-difícil.

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Aunque el problema de la Galería de Arte es NP-Duro, no creo que este lo sea. El polígono de visibilidad a partir de un punto puede ser pensado dualmente como el lápiz de segmentos de línea. Esto, a su vez, se asigna a un "círculo" en el complejo de visibilidad (cf. Michel Pocchiola 1993 o 1996). Así, el área del polígono es la integral de las longitudes de los segmentos a lo largo del complejo. Creo que buscar el máximo será como resolver un sistema de ecuaciones lineales. Una advertencia: no sé cómo es el espacio de puntos (es decir, los "círculos" de lápiz de segmento) en el complejo de visibilidad, o si se subdivide tan bien como creo que lo hace.

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yoliho Puntos 340

El siguiente trabajo explora la heurística para la cobertura codiciosa de un polígono por guardias. La primera guardia seleccionada por sus diversos algoritmos es entonces una aproximación a lo que se busca.

Amit, Yoav, Joseph SB Mitchell y Eli Packer. "Localización de guardias para la cobertura de visibilidad de polígonos". Revista Internacional de Geometría Computacional y Aplicaciones 20, no. 05 (2010): 601-630. ( Descarga en PDF de la versión preliminar .)


          MitchellVisib


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yoliho Puntos 340

Esto no es una respuesta a su pregunta, sino una respuesta a una pregunta relacionada que puede ser interesante. El documento siguiente calcula "la camarilla máxima en el gráfico de visibilidad $G$ de un polígono simple $P$ en el tiempo $O(n^2 e)$ , donde $n$ y $e$ son el número de vértices y aristas de $G$ respectivamente".

Ghosh, Subir Kumar, Thomas Caton Shermer, Binay Kumar Bhattacharya y Partha Pratim Goswami. "Computing the maximum clique in the visibility graph of a simple polygon". Revista de Algoritmos Discretos 5, no. 3 (2007): 524-532. ( Enlace de Elsevier a HTML .)


          GhoshFig


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