434 lines
12 KiB
TeX
434 lines
12 KiB
TeX
\documentclass[14pt]{beamer}
|
||
\usetheme{default}
|
||
\usepackage[L7x,T1]{fontenc}
|
||
\usepackage[lithuanian]{babel}
|
||
\usepackage{graphics}
|
||
\usepackage{biblatex}
|
||
\usepackage{tabularx}
|
||
\usepackage[labelfont={color=vupurple},labelformat=empty,justification=centering]{caption}
|
||
\usepackage{tikz}
|
||
\usepackage{minted}
|
||
\usepackage{subcaption}
|
||
|
||
|
||
\definecolor{vulightgrey}{RGB}{220,220,220}
|
||
\definecolor{vudarkgrey}{RGB}{65,65,65}
|
||
\definecolor{vupurple}{RGB}{123,0,63}
|
||
\definecolor{darkgreen}{RGB}{32,96,32}
|
||
\setbeamercolor{title}{fg=vupurple}
|
||
\setbeamercolor{frametitle}{fg=vupurple}
|
||
\setbeamercolor{abstract title}{fg=vupurple}
|
||
\setbeamercolor{item}{fg=vupurple}
|
||
\setbeamercolor{navigation symbols dimmed}{fg=vulightgrey}
|
||
\setbeamercolor{navigation symbols}{fg=vulightgrey}
|
||
\setbeamercolor{normal text}{fg=vudarkgrey}
|
||
|
||
\usefonttheme{serif}
|
||
|
||
\AtBeginEnvironment{minted}{%
|
||
\renewcommand{\fcolorbox}[4][]{#4}}
|
||
\usetikzlibrary{shapes.geometric,arrows,positioning}
|
||
|
||
\newcommand{\DP}{Douglas \& Peucker}
|
||
\newcommand{\VW}{Visvalingam--Whyatt}
|
||
\newcommand{\WM}{Wang--M{\"u}ller}
|
||
|
||
\mode<presentation>{
|
||
\setbeamertemplate{navigation symbols}{
|
||
\insertslidenavigationsymbol
|
||
\insertframenavigationsymbol
|
||
\hspace{0.2cm}
|
||
\begin{minipage}[c]{0.5cm}
|
||
\vspace{-0.1cm}
|
||
{\strut\insertframenumber{}/\inserttotalframenumber\strut}
|
||
\end{minipage}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
\newcommand{\twocols}[2]
|
||
{
|
||
\begin{columns}[c]
|
||
\begin{column}{0.45\textwidth}
|
||
#1
|
||
\end{column}
|
||
%\hspace{0pt} \vrule{}
|
||
\begin{column}{0.55\textwidth}
|
||
#2
|
||
\end{column}
|
||
\end{columns}
|
||
}
|
||
|
||
%% =============================================================================
|
||
|
||
\title{
|
||
\Large\textsc{wang–müller algoritmo realizacija
|
||
kartografinei upių generalizacijai}
|
||
|
||
}
|
||
\author{\small \bf Motiejus Jakštys \\[4ex]
|
||
\includegraphics[height=4em]{vu}
|
||
}
|
||
|
||
\date{\small 2021-06-02}
|
||
|
||
|
||
\begin{document}
|
||
|
||
|
||
\AtBeginSection[]
|
||
{
|
||
\begin{frame}
|
||
\frametitle{Turinys}
|
||
\tableofcontents[currentsection]
|
||
\end{frame}
|
||
}
|
||
|
||
\begin{frame}
|
||
\titlepage
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
%\begin{frame}
|
||
% \begin{abstract}
|
||
%
|
||
% Dabartiniai linijų simplifikavimo algoritmai netinka upėms. Šis darbas
|
||
% realizuoja {\WM} algoritmą. Jis geriau tinka upėms.
|
||
%
|
||
% \end{abstract}
|
||
%\end{frame}
|
||
|
||
\section{Problema}
|
||
|
||
\begin{frame}{Linijų paprastinimo algoritmų problemos}
|
||
\twocols{
|
||
\begin{figure}[ht]
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{salvis-dp64-2x50k}
|
||
\caption{\footnotesize Paprastinta naudojant {\DP}.}
|
||
\end{figure}
|
||
}{
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Nepritaikyti gamtiniams objektams: upėms, krantų linijoms.
|
||
\item Prarandami raiškūs gamtinių objektų elementai: vingiai, kilpos.
|
||
\end{itemize}
|
||
}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\section{Uždaviniai}
|
||
|
||
\begin{frame}{Uždaviniai: algoritmų vertinimas}
|
||
\twocols{
|
||
\begin{figure}[ht]
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{salvis-overlaid-vwchaikin64-2x50k}
|
||
\caption{\footnotesize GRPK10 ir {\VW}+Chaikin}
|
||
\end{figure}
|
||
}{
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Įvertinti prieinamus linijų paprastinimo algoritmus.
|
||
\item Įvardinti prieinamų algoritmų problemas.
|
||
\end{itemize}
|
||
}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
|
||
\begin{frame}{Uždaviniai: {\WM} realizacija}
|
||
\twocols{
|
||
\begin{figure}[ht]
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{wang125-2}
|
||
\caption{{\WM} siūlomas metodas.}
|
||
\end{figure}
|
||
|
||
}{
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Apibrėžti algoritmo techninės realizacijos metodiką.
|
||
\item Teoriškai ir techniškai realizuoti algoritmą.
|
||
\item Išbandyti su skirtingais duomenų rinkiniais.
|
||
\item Palyginti su valstybiniais duomenų rinkiniais.
|
||
\end{itemize}
|
||
}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\section{Aktualumas}
|
||
|
||
\begin{frame}[fragile]{Aktualumas: praplečiama teorija}
|
||
\begin{columns}[c]
|
||
\begin{column}{.3\textwidth}
|
||
\begin{figure}[ht]
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{selfcrossing-1}
|
||
\end{figure}
|
||
\end{column}
|
||
\begin{column}{.7\textwidth}
|
||
\begin{itemize}
|
||
|
||
\item Praplečia išplėsti kartografinės teorijos žinias apie gamtinių
|
||
objektų ribų generalizavimą atsižvelgiant į jų raiškumą.
|
||
|
||
\item {\WM} straipsnis sprendimų nedetalizuoja taip, kad būtų
|
||
galima pritaikyti. Šis darbas tai padaro.
|
||
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{column}
|
||
\end{columns}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{Aktualumas: panaudojimas}
|
||
\begin{columns}[c]
|
||
\begin{column}{.3\textwidth}
|
||
\begin{figure}[ht]
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{github-wm}
|
||
\end{figure}
|
||
\end{column}
|
||
\begin{column}{.7\textwidth}
|
||
\begin{itemize}
|
||
|
||
\item Papildomas atviro kodo sprendimas automatiniam generalizavimo
|
||
uždaviniams.
|
||
|
||
\item Pritaikomas kartografų.
|
||
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{column}
|
||
\end{columns}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
|
||
\section{Metodika}
|
||
|
||
\begin{frame}{Techninė implementacija: aplinka}
|
||
\begin{columns}[c]
|
||
\begin{column}{.3\textwidth}
|
||
\begin{figure}[ht]
|
||
\begin{subfigure}[b]{\textwidth}
|
||
\centering
|
||
\includegraphics[width=.7\textwidth]{postgis-logo}
|
||
\end{subfigure}
|
||
\\[1ex]
|
||
\begin{subfigure}[b]{\textwidth}
|
||
\centering
|
||
\includegraphics[width=.5\textwidth]{postgresql-logo}
|
||
\end{subfigure}
|
||
\\[1ex]
|
||
\begin{subfigure}[b]{\textwidth}
|
||
\centering
|
||
\includegraphics[width=.6\textwidth]{osi-logo}
|
||
\end{subfigure}
|
||
\end{figure}
|
||
\end{column}
|
||
\begin{column}{.7\textwidth}
|
||
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Realizacija kurta PostGIS.
|
||
|
||
\item PostGIS yra PostgreSQL duomenų bazės papildinys darbui su GIS.
|
||
|
||
\item Atviro kodo nemokama programinė įranga.
|
||
|
||
\item PostGIS sprendimai veikia iš praktiškai bet kokios programavimo
|
||
kalbos, todėl yra universalūs.
|
||
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\end{column}
|
||
\end{columns}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
|
||
\begin{frame}[fragile]{Techninė implementacija: algoritmas}
|
||
\begin{minted}[fontsize=\small]{sql}
|
||
CREATE FUNCTION ST_SimplifyWM(
|
||
geom geometry,
|
||
dhalfcircle float,
|
||
) RETURNS geometry AS $$
|
||
...
|
||
END $$ LANGUAGE plpgsql;
|
||
\end{minted}
|
||
|
||
\vspace{2em}
|
||
|
||
\textsc{dhalfcircle}: pusskritulio skersmuo. Analogiško ir didesnio ploto
|
||
linkių, nei šis pusapskritimis, nepaprastina.
|
||
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{Algoritmo realizacijos procesas}
|
||
\tikzset{
|
||
startstop/.style={trapezium,text centered,minimum height=2em,
|
||
trapezium left angle=70,trapezium right angle=110,draw=black,fill=red!20},
|
||
proc/.style={rectangle,minimum height=2em,text centered,draw=black,
|
||
fill=orange!20},
|
||
decision/.style={diamond,minimum height=2em,text centered,aspect=3,
|
||
draw=black,fill=green!20},
|
||
arrow/.style={thick,->,>=stealth},
|
||
}
|
||
\begin{figure}
|
||
\centering
|
||
\scalebox{.35}{
|
||
\begin{tikzpicture}[node distance=2cm,auto]
|
||
\node (start) [startstop] {Nuskaityti \textsc{linestring}};
|
||
\node (detect) [proc,below of=start] {Aptikti linkius};
|
||
\node (inflections) [proc,below of=detect] {Sutvarkyti nežymius išlinkimus};
|
||
\node (selfcrossing) [proc,below of=inflections] {Pašalinti save kertančias vietas};
|
||
\node (mutated1) [decision,below of=selfcrossing] {Koreguotas?};
|
||
\node (bendattrs) [proc,below of=mutated1] {Apskaičiuoti linkio savybes};
|
||
\node (exaggeration) [proc,below of=bendattrs] {Didinti linkį};
|
||
\node (mutated2) [decision,below of=exaggeration] {Koreguotas?};
|
||
\node (elimination) [proc,below of=mutated2] {Pašalinti linkį};
|
||
\node (mutated3) [decision,below of=elimination] {Koreguotas?};
|
||
\node (stop) [startstop,below of=mutated3] {Pabaiga};
|
||
|
||
\coordinate [right of=mutated1,node distance=5cm] (mutated1y) {};
|
||
\coordinate [right of=mutated2,node distance=5cm] (mutated2y) {};
|
||
\coordinate [right of=mutated3,node distance=5cm] (mutated3y) {};
|
||
|
||
\draw [arrow] (start) -- (detect);
|
||
\draw [arrow] (detect) -- (inflections);
|
||
\draw [arrow] (inflections) -- (selfcrossing);
|
||
\draw [arrow] (selfcrossing) -- (mutated1);
|
||
\draw [arrow] (mutated1) -| node [near start] {Taip} (mutated1y) |- (detect);
|
||
\draw [arrow] (mutated1) -- node[anchor=west] {Ne} (bendattrs);
|
||
\draw [arrow] (bendattrs) -- (exaggeration);
|
||
\draw [arrow] (exaggeration) -- (mutated2);
|
||
\draw [arrow] (mutated2) -| node [near start] {Taip} (mutated2y) |- (detect);
|
||
\draw [arrow] (mutated2) -- node[anchor=west] {Ne} (elimination);
|
||
\draw [arrow] (mutated3) -| node [near start] {Taip} (mutated3y) |- (detect);
|
||
\draw [arrow] (mutated3) -- node[anchor=west] {Ne} (stop);
|
||
\draw [arrow] (elimination) -- (mutated3);
|
||
\end{tikzpicture}
|
||
}
|
||
\end{figure}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{Automatiniai testai padeda tęstinumui}
|
||
\tikzset{
|
||
arrow/.style={thick,->,>=stealth},
|
||
}
|
||
\begin{figure}
|
||
\begin{tikzpicture}[auto]
|
||
\onslide<1->{
|
||
\node (before) []{
|
||
\includegraphics[width=.4\textwidth]{isolated-1-before.pdf}
|
||
};
|
||
}
|
||
\onslide<2->{
|
||
\node(after) [right=2cm of before.east]{
|
||
\includegraphics[width=.4\textwidth]{isolated-1-after.pdf}
|
||
};
|
||
}
|
||
\onslide<2->{
|
||
\draw[arrow] (before) -- node[anchor=south] {\footnotesize Programa} (after);
|
||
}
|
||
\end{tikzpicture}
|
||
\end{figure}
|
||
\onslide<3->{
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item<3-> Iš duomenų ir rezultato sukuriamas testas.
|
||
\item<4-> Testai patikrina, ar programa veikia teisingai.
|
||
\item<4-> Išsaugomas tęstinumas ją keičiant.
|
||
\end{itemize}
|
||
}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\section{Įgyvendinimas}
|
||
|
||
\begin{frame}{Pasiruošimas}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Pagalbinių funkcijų ir lentelių paruošimas.
|
||
\item Upių sujungimas.
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{Algoritmo etapai}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Linkių aptikimas ir sutvarkymas.
|
||
\item Linkių keitimo operatoriai: eliminavimas ir didinimas.
|
||
\item Jungimas neimplementuotas.
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\section{Rezultatai}
|
||
|
||
\begin{frame}{GRPK10 ir {\WM}}
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{salvis-wm75--grpk10-1x50k}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{GRPK10, GRPK50 ir {\WM}}
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{salvis-wm75-grpk50-grpk10-1x50k}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{GRPK250 ir {\WM}}
|
||
\begin{figure}[h!]
|
||
\centering
|
||
\begin{subfigure}[b]{.49\textwidth}
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{salvis-grpk250-2x}
|
||
\caption{GRPK250.}
|
||
\end{subfigure}
|
||
\hfill
|
||
\begin{subfigure}[b]{.49\textwidth}
|
||
\centering
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{salvis-wm220}
|
||
\caption{{\WM}.}
|
||
\end{subfigure}
|
||
\end{figure}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{{\DP}}
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{salvis-wm75-dp64-grpk10-1x50k}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{{\DP}+Chaikin}
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{salvis-wm75-dpchaikin64-grpk10-1x50k}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{{\VW}}
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{salvis-wm75-vw64-grpk10-1x50k}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{{\VW}+Chaikin}
|
||
\includegraphics[width=\textwidth]{salvis-wm75-vwchaikin64-grpk10-1x50k}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{Išbandymas internete}
|
||
\centering
|
||
\includegraphics[width=.75\textwidth]{openmap-wm-good.png}
|
||
\includegraphics[width=.3\textwidth]{openmap-wm-bad.png}
|
||
|
||
{\tiny https://dev.openmap.lt/webgl/wm.html}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{Faktai}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item $>1000$ eilučių procedūrinio SQL.
|
||
\item $\sim500$ eilučių Python, Awk, GNU Make.
|
||
\item Susidomėjimas atsirado iš karto (web versija).
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\section{Išvados ir pasiūlymai ateičiai}
|
||
|
||
\begin{frame}{Išvados}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Klasikiniai algoritmai išanalizuoti, problemos aprašytos.
|
||
\item Aprašytas metodas {\WM} realizacijai.
|
||
|
||
\item Realizuotas:
|
||
\href{https://github.com/motiejus/wm}{github.com/motiejus/wm}.
|
||
|
||
\item Rezultatai palyginti su klasikiniais algoritmais ir GRPK.
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{Pasiūlymai ateičiai}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Sukurti kobinavimo operatorių.
|
||
\item Rasti ir aprašyti geresnius kriterijus izoliuotiems linkiams.
|
||
\item Pagerinti algoritmo laiko ir atminties sąnaudas.
|
||
\item Pilnesnė kartografinė generalizacija, įskaitant topologiją.
|
||
\end{itemize}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\begin{frame}{Ačiū}
|
||
Klausimai? \\ \\
|
||
|
||
\href{https://github.com/motiejus/wm}{github.com/motiejus/wm}
|
||
\end{frame}
|
||
|
||
\end{document}
|