Parallelverarbeitung
von Delaunay-Triangulationen und Voronoi-Diagrammen höherer
Ordnung
Henning Meyerhenke, Hans-Dietrich Hecker
Fakultät für Mathematik und
Informatik
Institut für Informatik
Friedrich-Schiller-Universität Jena
E-Mail: henning (AT) meyerhenke.de,
hdh (AT) minet.uni-jena.de
Stichwörter
Parallele Algorithmische Geometrie, Höhere Ordnung,
Delaunay-Triangulation, Voronoi-Diagramm
Zusammenfassung
Delaunay-Triangulationen werden oft bei der Erstellung von
Gitternetzen verwendet, da sie Dreiecke mit großen Winkeln
garantieren. Es ist jedoch bei der Modellierung von Oberflächen
möglich, daß die planare Delaunay-Triangulation
Abweichungen von der Realität, sog. künstliche Dämme,
verursacht. Zu deren Beseitigung ist von Gudmundsson et al. [21]
das Konzept höherer Ordnungen bei Delaunay-Triangulationen
eingeführt worden. Um dem Bedarf an Rechenleistung und
Speicherkapazität der darauf aufbauenden Anwendungen wie
Geographische Informationssysteme und Finite-Elemente-Methode gerecht
zu werden, sind in dieser Arbeit optimale grobkörnige parallele
Algorithmen im Kontext höherer Ordnungen entwickelt worden, die
ausgehend von einer gewöhnlichen Delaunay-Triangulation eine
Delaunay-Triangulation erster Ordnung, Voronoi-Diagramme beliebiger
höherer Ordnungen und die Ordnung einer Triangulation berechnen.
Literaturverzeichnis
- 1
-
Agarwal, P. K.; de Berg, M; Matousek, J.; Schwarzkopf, O.:
Constructing Levels in Arrangements and Higher Order Voronoi
Diagrams. In: Proc. 10th Symp. on Computational Geometry (1994), S.
67-75.
-
2
-
Aggarwal, A.; Guibas, L. J.; Saxe, J.; Shor, P. W.: A Linear-Time
Algorithm for Computing the Voronoi Diagram of a Convex Polygon. In:
Discrete & Comput. Geometry 4 (1989), S. 591-604.
-
3
-
Akl, S.; Lyons, K.: Parallel Computational Geometry. Prentice Hall,
1993.
-
4
-
Aurenhammer, F.: A New Duality Result Concerning Voronoi Diagrams.
In: Discrete & Computational Geometry 5 (1990), S.
243-254.
-
5
-
Aurenhammer, F.: Voronoi Diagrams - A Survey of a Fundamental
Geometric Data Structure. ACM Comput. Surv. 23 (1991), Nr. 3,
S. 345-405.
-
6
-
Aurenhammer, F.; Klein, R.: Voronoi Diagrams. In: Handbook of
Computational Geometry. Hg. von J.-R. Sack u. J. Urrutia. Elsevier
Science, 1999. S. 201-290.
-
7
-
Aurenhammer, F.; Schwarzkopf, O.: A Simple On-Line Randomized
Incremental Algorithm for Computing Higher Order Voronoi Diagrams.
In: Proc. 7th Symp. on Computational Geometry (1991), S. 142-151.
-
8
-
Berg, M. de; Kreveld, M. J. van; Overmars, M.; Schwarzkopf, O.:
Computational Geometry. Algorithms and Applications. 2. Aufl.
Springer-Verlag, 2000.
-
9
-
Bern M.; Eppstein, D.: Mesh Generation And Optimal Triangulation.
In: Computing in Euclidean Geometry. 2. Aufl. Hg. von D.-Z. Du u. F.
Hwang. World Scientific, 1995. S. 47-123.
-
10
-
Boissonnat, J.-D.; Devillers, O.; Teillaud, M.: A Semi-Dynamic
Construction of Higher Order Voronoi Diagrams and its Randomized
Analysis. In: Algorithmica 9 (1993), S. 329-356.
-
11
-
Chan, T. M.: Random Sampling, Halfspace Range Reporting, and
Construction of (<= k)-Levels in Three Dimensions. SIAM J.
Comput. 30 (2000), Nr. 2, S. 561-575.
-
12
-
Chazelle, B.; Edelsbrunner, H.: An Improved Algorithm for
Constructing kth-Order Voronoi Diagrams. In: IEEE
Transactions on Computers C-36 (1987), Nr. 11, S. 1349-1354.
-
13
-
Cormen, T. H.; Leiserson, C. E.; Rivest, R. L.: Introduction to
Algorithms. MIT Press, 1990.
-
14
-
Dehne, F.; Deng, X.; Dymond, P.; Fabri, A.; Khokhar, A. A.: A
Randomized Parallel Three-Dimensional Convex Hull Algorithm for
Coarse-Grained Multicomputers. In: Theory of Computing Systems 30
(1997), Nr. 6, S. 547-558.
-
15
-
Dehne, F.; Fabri, A.; Rau-Chaplin, A.: Scalable parallel geometric
algorithms for coarse grained multicomputers. In: Proc. 9th Symp. on
Computational geometry (1993), S. 298-307.
-
16
-
Dehne, F.; Fabri, A.; Rau-Chaplin, A.: Scalable parallel
computational geometry for coarse grained multicomputers. In: Int.
J. Comput. Geometry 6 (1996), Nr. 3, S. 379-400.
-
17
-
Diallo, M.; Ferreira, A.; Rau-Chaplin, A.: A Note On
Communication-Efficient Deterministic Parallel Algorithms for Planar
Point Location and 2d Voronoi Diagram. In: Parallel Processing
Letters 11 (2001), Nr. 2-3, S. 327-340.
-
18
-
Fortune, S.: A Sweepline Algorithm for Voronoi Diagrams.
Algorithmica 2 (1987), S. 153-174.
-
19
-
Fortune, S.: Voronoi Diagrams and Delaunay Triangulations. In:
Euclidean Geometry and Computers. Hg. von D. A. Du u. F. K. Hwang.
World Scientific Publishing, 1992. S. 193-233.
-
20
-
Fortune, S.: Voronoi Diagrams and Delaunay Triangulations. In:
Handbook of Discrete and Computational Geometry. Hg. von J. O'Rourke
u. J. E. Goodman. CRC Press, 1997. S. 377-388.
-
21
-
Gudmundsson, J.; Hammar, M.; Kreveld, M. J. van: Higher Order
Delaunay Triangulations. In: Computational Geometry - Theory and
Appl. 23 (2002), Nr. 1, S. 85-98.
-
22
-
Gudmundsson, J.; Haverkort, H.; Kreveld, M. J. van: Constrained
Higher Order Delaunay Triangulations. In: Proc. 19th Europ. Workshop
on Comp. Geom. (2003), S. 105-108.
-
23
-
JaJa, J.: Introduction to Parallel Algorithms. Addison-Wesley, 1992.
-
24
-
Klein, R.: Algorithmische Geometrie. Addison-Wesley-Longman, 1997.
-
25
-
Kreveld, M. J. van: Digital Elevation Models and TIN Algorithms. In:
Algorithmic Foundations of Geographic Information Systems. Lecture
Notes in Computer Science 1340. Hg. von M. J. van Kreveld, J.
Nievergelt, T. Roos u. P. Widmayer. Springer-Verlag, 1997. S. 37-78.
-
26
-
Kühn, U.: Lokale Eigenschaften in der algorithmischen Geometrie
mit Anwendungen in der Parallelverarbeitung. Dissertation
Westfälische Wilhelms-Universität Münster. 1998. 116
S.
-
27
-
Lee, D.T.: On k-nearest neighbor Voronoi diagrams in the plane. In:
IEEE Transactions on Computers 31 (1982), Nr. 6, S. 478-487.
-
28
-
Lee, S.; Park, C.-I.; Park, C.-M.: An Improved Parallel Algorithm
for Delaunay Triangulation on Distributed Memory Parallel Computers.
In: Parallel Processing Letters 11 (2001), Nr. 2/3, S.
341-352.
-
29
-
Meyerhenke, H.: Parallelverarbeitung spezieller Triangulationen.
Diplomarbeit Friedrich-Schiller-Universität Jena. 2004.
-
30
-
Okabe, A.; Boots, B.; Sugihara, K.: Spatial tesselations. Concepts
and applications of Voronoi diagrams. Wiley, 1992.
-
31
-
O'Rourke, J.: Computational Geometry in C. Cambridge University
Press, 1994.
-
32
-
Preparata, F. P.; Shamos, M. I.: Computational Geometry - An
Introduction. 2. Aufl., Springer-Verlag, 1988.
-
33
-
Ramos, E. A.: On range reporting, ray shooting and k-level
construction. In: Proc. 15th Symp. on Computational Geometry (1999),
S. 390-399.
-
34
-
Schaudt, B.: Higher Order Voronoi Diagrams: A Java Applet. Webseite
abrufbar unter http://www.msi.umn.edu/~schaudt/voronoi/voronoi.html,
Stand: April 1998, Abruf: 28.07.2004.
-
35
-
Valiant, L. G.: A Bridging Model for Parallel Computation. In:
Communications of the ACM 33 (1990), Nr. 8, S.103-111.
-
-