LIPIcs, Volume 258, SoCG 2023, Complete Volume

LIPIcs, Volume 258, SoCG 2023, Complete Volum

Minkowski Sum Construction and other Applications of Arrangements of Geodesic Arcs on the Sphere

We present two exact implementations of efficient output-sensitive algorithms that compute Minkowski sums of two convex polyhedra in 3D. We do not assume general position. Namely, we handle degenerate input, and produce exact results. We provide a tight bound on the exact maximum complexity of Minkowski sums of polytopes in 3D in terms of the number of facets of the summand polytopes. The algorithms employ variants of a data structure that represents arrangements embedded on two-dimensional parametric surfaces in 3D, and they make use of many operations applied to arrangements in these representations. We have developed software components that support the arrangement data-structure variants and the operations applied to them. These software components are generic, as they can be instantiated with any number type. However, our algorithms require only (exact) rational arithmetic. These software components together with exact rational-arithmetic enable a robust, efficient, and elegant implementation of the Minkowski-sum constructions and the related applications. These software components are provided through a package of the Computational Geometry Algorithm Library (CGAL) called Arrangement_on_surface_2. We also present exact implementations of other applications that exploit arrangements of arcs of great circles embedded on the sphere. We use them as basic blocks in an exact implementation of an efficient algorithm that partitions an assembly of polyhedra in 3D with two hands using infinite translations. This application distinctly shows the importance of exact computation, as imprecise computation might result with dismissal of valid partitioning-motions.Comment: A Ph.D. thesis carried out at the Tel-Aviv university. 134 pages long. The advisor was Prof. Dan Halperi

LIPIcs, Volume 248, ISAAC 2022, Complete Volume

LIPIcs, Volume 248, ISAAC 2022, Complete Volum

Collection of abstracts of the 24th European Workshop on Computational Geometry

International audienceThe 24th European Workshop on Computational Geomety (EuroCG'08) was held at INRIA Nancy - Grand Est & LORIA on March 18-20, 2008. The present collection of abstracts contains the 63 scientific contributions as well as three invited talks presented at the workshop

LIPIcs, Volume 244, ESA 2022, Complete Volume

LIPIcs, Volume 244, ESA 2022, Complete Volum

Automated generation of geometrically-precise and semantically-informed virtual geographic environnements populated with spatially-reasoning agents

La Géo-Simulation Multi-Agent (GSMA) est un paradigme de modélisation et de simulation de phénomènes dynamiques dans une variété de domaines d'applications tels que le domaine du transport, le domaine des télécommunications, le domaine environnemental, etc. La GSMA est utilisée pour étudier et analyser des phénomènes qui mettent en jeu un grand nombre d'acteurs simulés (implémentés par des agents) qui évoluent et interagissent avec une représentation explicite de l'espace qu'on appelle Environnement Géographique Virtuel (EGV). Afin de pouvoir interagir avec son environnement géographique qui peut être dynamique, complexe et étendu (à grande échelle), un agent doit d'abord disposer d'une représentation détaillée de ce dernier. Les EGV classiques se limitent généralement à une représentation géométrique du monde réel laissant de côté les informations topologiques et sémantiques qui le caractérisent. Ceci a pour conséquence d'une part de produire des simulations multi-agents non plausibles, et, d'autre part, de réduire les capacités de raisonnement spatial des agents situés. La planification de chemin est un exemple typique de raisonnement spatial dont un agent pourrait avoir besoin dans une GSMA. Les approches classiques de planification de chemin se limitent à calculer un chemin qui lie deux positions situées dans l'espace et qui soit sans obstacle. Ces approches ne prennent pas en compte les caractéristiques de l'environnement (topologiques et sémantiques), ni celles des agents (types et capacités). Les agents situés ne possèdent donc pas de moyens leur permettant d'acquérir les connaissances nécessaires sur l'environnement virtuel pour pouvoir prendre une décision spatiale informée. Pour répondre à ces limites, nous proposons une nouvelle approche pour générer automatiquement des Environnements Géographiques Virtuels Informés (EGVI) en utilisant les données fournies par les Systèmes d'Information Géographique (SIG) enrichies par des informations sémantiques pour produire des GSMA précises et plus réalistes. De plus, nous présentons un algorithme de planification hiérarchique de chemin qui tire avantage de la description enrichie et optimisée de l'EGVI pour fournir aux agents un chemin qui tient compte à la fois des caractéristiques de leur environnement virtuel et de leurs types et capacités. Finalement, nous proposons une approche pour la gestion des connaissances sur l'environnement virtuel qui vise à supporter la prise de décision informée et le raisonnement spatial des agents situés