网格最短路径算法(Dijkstra & Fast Marching)(转)
Dijkstra算法是计算图中节点之间最短路径的经典算法,网上关于Dijkstra算法原理介绍比较多,这里不再多讲。值得一提的是,当图中节点之间的权重都为1时,Dijkstra算法就变化为一般意义上的广度优先搜索算法(Breadth-first search algorithm)。
Dijkstra算法流程如下:
Dijkstra算法流程
在介绍Fast marching算法之前先提下Eikonal方程,Eikonal方程属于非线性偏微分方程,可以认为是一种近似波动方程,它的形式如下:
Eikonal方程解u(x)的物理含义是从源点x0以速度f(x)到达计算域Ω内x点所需要消耗的最短时间。当f(x) = 1的特殊情况下,方程解就代表计算域Ω内的距离场。
[Sethian et al. 1999]提出的Fast marching算法是一种求解Eikonal方程的数值方法。下面首先以二维正交栅格(栅格间距为h)为例,将方程左边的梯度项用一阶近似代替后可以得到:
max(U – UA, U – UB, 0)2 + max(U – UC, U – UD, 0)2 = h2/f(x)2
假设UA = min(UA, UB),UC = min(UC, UD),那么:
(U – UA)2 + (U – UC)2 = h2/f(x)2
当||UA – UC || ≤ h/f(x)时,。
当||UA – UC || > h/f(x)时,U = min(UA, UC) + h/f(x)。
Fast marching算法也可以用于计算三角网格上的测地距离。对于三角面片x1x2x,,因此,Eikonal方程可以近似变为如下二次方程:
(aTQa)U(x)2 + (2aTQb)U(x) + bTQb = 1/f(x)2,
其中:a = [1;1],b = –[Ux1;Ux2],M = [x – x1; x – x2],Q = (MMT) –1。通过求解上式方程可以得到x点的测地距离。
Fast marching算法流程如下:
Fast marching算法流程
Dijkstra算法和Fast marching算法思想相似,不同之处在于Dijkstra算法利用节点之间的欧式距离进行更新,而Fast marching算法利用由Eikonal方程化简得到的近似偏微分方程进行更新。
参考文献:
[1] J. A. Sethian, A. Vladimirsky. Fast methods for the eikonal and related Hamilton-Jacobi equations on unstructured meshes. (1999). Proceedings of the National Academy of Sciences, 97(11), 5699-5703.
http://www.cnblogs.com/shushen/p/5381753.html
网格最短路径算法(Dijkstra & Fast Marching)(转)的更多相关文章
- 最短路径算法Dijkstra和A*
在设计基于地图的游戏,特别是isometric斜45度视角游戏时,几乎必须要用到最短路径算法.Dijkstra算法是寻找当前最优路径(距离原点最近),如果遇到更短的路径,则修改路径(边松弛). Ast ...
- 最短路径算法-Dijkstra算法的应用之单词转换(词梯问题)(转)
一,问题描述 在英文单词表中,有一些单词非常相似,它们可以通过只变换一个字符而得到另一个单词.比如:hive-->five:wine-->line:line-->nine:nine- ...
- 有向有权图的最短路径算法--Dijkstra算法
Dijkstra算法 1.定义概览 Dijkstra(迪杰斯特拉)算法是典型的单源最短路径算法,用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径.主要特点是以起始点为中心向外层层扩展,直到扩展到终点为止.Di ...
- 网格最短路径算法(Dijkstra & Fast Marching)
Dijkstra算法是计算图中节点之间最短路径的经典算法,网上关于Dijkstra算法原理介绍比较多,这里不再多讲.值得一提的是,当图中节点之间的权重都为1时,Dijkstra算法就变化为一般意义上的 ...
- 带权图的最短路径算法(Dijkstra)实现
一,介绍 本文实现带权图的最短路径算法.给定图中一个顶点,求解该顶点到图中所有其他顶点的最短路径 以及 最短路径的长度.在决定写这篇文章之前,在网上找了很多关于Dijkstra算法实现,但大部分是不带 ...
- 最短路径算法——Dijkstra,Bellman-Ford,Floyd-Warshall,Johnson
根据DSqiu的blog整理出来 :http://dsqiu.iteye.com/blog/1689163 PS:模板是自己写的,如有错误欢迎指出~ 本文内容框架: §1 Dijkstra算法 §2 ...
- 最短路径算法——Dijkstra算法
在路由选择算法中都要用到求最短路径算法.最出名的求最短路径算法有两个,即Bellman-Ford算法和Dijkstra算法.这两种算法的思路不同,但得出的结果是相同的. 下面只介绍Dijkstra算法 ...
- 最短路径算法——Dijkstra算法与Floyd算法
转自:https://www.cnblogs.com/smile233/p/8303673.html 最短路径 ①在非网图中,最短路径是指两顶点之间经历的边数最少的路径. AE:1 ADE:2 ...
- 最短路径算法-Dijkstra
Dijkstra是解决单源最短路径的一般方法,属于一种贪婪算法. 所谓单源最短路径是指在一个赋权有向图中,从某一点出发,到另一点的最短路径. 以python代码为例,实现Dijkstra算法 1.数据 ...
随机推荐
- 基于visual Studio2013解决面试题之0709求方
题目
- [jQuery] check if an id exists - Google 网上论坛
[jQuery] check if an id exists - Google 网上论坛 From: http://docs.jquery.com/Frequently_Asked_Questions ...
- [置顶] PMBOOK第四版-ITO与数据流图总结
具体文档下载地址: 点击打开文档下载地址 :http://download.csdn.net/detail/lyjluandy/6694205 一.过程组与知识领域表(简图) 二.输入 - 工具 - ...
- boost计算随机数和计算crc32简单示例 - jwybobo2007的专栏 - 博客频道 - CSDN.NET
boost计算随机数和计算crc32简单示例 - jwybobo2007的专栏 - 博客频道 - CSDN.NET boost::crc_32_type crc32; crc32. ...
- [积累]C++复习 海大2014硕士生面试题微信系统总结
好久没用C++了,正好同学有个面试题,于是就帮忙看了一下.尽管对C++的知识了解不少, 可是长期被Java浸淫, 发现这个简单的程序却也写着也不是那么顺手.好在最后还是搞定了,以下分析一下,题目例如以 ...
- hadoop出现ava.lang.ClassNotFoundException: org.codehaus.jackson.map.JsonMappingException
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: org/codehaus/jackson/map/JsonMa ...
- String[255]在高版本Delphi里还是被解释成Byte,总体长度256,使用StrPCopy可以给Array String拷贝字符串(内含许多实验测试)
学了好多不了解的知识: procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); var s1 : String; s2 : String[]; begin s1 ...
- java jquery 函数多參数传递
业务需求: 名次 伙伴 业绩 签单 面谈 每日目标 1 文彬 5100 6 10 查看目标 2 马红月 4550 4 6 查看目标 3 王刚 4100 3 9 查看目标 4 郭亚凯 3450 4 ...
- ASP.Net状态管理读书笔记--思维导图
课前提问几个问题 使用Session 配置 model aspnet_regsql.exe 常见问答 问:为什么Session在有些机器上偶尔会丢失?答:可能和机器的环境有关系,比如:防火墙或者杀毒软 ...
- Jar包转成Dll的方式(带嵌套的jar也能做) (转)
研究很好几天,终于成功了.因为写了一个Java的项目,现在要求要改写成C#版本的.但是其中用到了svnkit,svnkit是java平台的.改写成C#的话,要使用SharpSVN,但是SharpSVN ...