🚴🏽 🚫 🦊 प्रक्रियात्मक रूप से उत्पन्न ग्रहों की सतह पर अनियमित टाइलें 🆘 🖕🏻 ✨

यहां हम अनियमित टाइलों के साथ एक प्रक्रियात्मक रूप से उत्पन्न ग्रह की गोलाकार सतह को विभाजित करने के लिए एक विधि पर विचार करेंगे, और परिणामस्वरूप, महासागर और महाद्वीपों को अलग-अलग वर्गों (क्षेत्रों) में विभाजित करेंगे। हम मानते हैं कि ग्रह की सतह पर भूमि क्षेत्रों की संरचना पहले से ही कुछ जीआईएस का उपयोग करके निर्धारित की गई है और यह संभव है कि वेक्टर डेटा को ईएसआरआई शेपफाइल्स या सीधे पोस्टग्रेसीक्यूएल डेटाबेस में पोस्टजीआईएस एक्सटेंशन के साथ निर्यात किया जाए । PostGIS का उपयोग करके सेक्टर बनाने की प्रक्रिया को अंजाम दिया जाता है।

पोस्ट के निचले भाग में एसक्यूएल कोड के साथ स्क्रिप्ट का लिंक देखें, यहां स्पष्टीकरण अधिक उंगली पर होगा। स्पष्टीकरण स्क्रिप्ट से बुनियादी कार्य प्रदान करता है, और forgedmaps.com से लिए गए प्रक्रियात्मक रूप से उत्पन्न ग्रहों के महाद्वीपों और नदियों के लिए डेटा की उपलब्धता को भी मानता है।

अनियमित टाइलों का चुनाव हमें ग्रह की सतह को सटीक रूप से वश में करने की अनुमति देता है
सेक्टरों में, आमतौर पर समुद्र और भूमि के प्रदेशों को मिलाकर कहीं भी नहीं। झीलों और अंतर्देशीय समुद्र
हम इसे भूमि का हिस्सा मानते हैं। हम यह भी देखेंगे कि नदियों को किस तरह से क्षेत्रों की प्राकृतिक सीमाओं के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। क्षेत्रों को स्वयं बहुभुज द्वारा क्षेत्र के कुछ बुनियादी विभाजन के आधार पर बनाया जाएगा।

जब एक सपाट क्षेत्र को विभाजित करने की बात आती है, तो वे आमतौर पर अनियमित टाइल प्राप्त करने के लिए वोरोनोई आरेख का सहारा लेते हैं। लॉयड एल्गोरिथ्म का उपयोग करते हुए, हम उत्तल बहुभुज के एक नेत्रहीन आकर्षक रूप में आ सकते हैं जो आकार में बहुत अलग नहीं हैं (सेंट्रोइडल वोरोनोई टेसलेशन)। लॉयड के एल्गोरिथ्म का सार प्रत्येक बाद के पुनरावृत्ति में वोरोनोई आरेख के निर्माण को दोहराना है, पिछले पुनरावृत्ति में प्राप्त बहुभुज के केंद्रों को उत्पन्न करने वाले बिंदुओं के रूप में लेना।

हम एक क्षेत्र के बहुभुज द्वारा बुनियादी विभाजन पर कुछ आवश्यकताओं को लागू करेंगे:
एक दिए गए औसत आकार से गोलाकार बहुभुजों की उत्तलता और उनके बहुत बड़े विचलन नहीं हैं।

नाम सेक्टर का उपयोग टाइल के बजाय इस तथ्य के कारण किया जाता है कि आमतौर पर टाइल का एक प्रारंभिक अर्थ होता है, उदाहरण के लिए, रणनीतिक खेलों के टाइल कार्ड के एक इकाई भाग के रूप में, या एक निश्चित सतह के एक इकाई भाग के रूप में। सेक्टर के अंदर एक आंतरिक संरचना है: राहत और इसमें विभिन्न भौगोलिक वस्तुएं। सेक्टर, बदले में, प्राथमिक टाइल के रूप में भी काम कर सकते हैं: सेक्टरों के बीच संभावित बदलावों का एक ग्राफ बनाना इस उद्देश्य को पूरा करता है।

महासागरों के गोले और खंडों का मूल विभाजन।

PostGIS में ST_VoronoiPolygons ST_VoronoiPolygons एक फ़ंक्शन ST_VoronoiPolygons , जो एक वर्ग क्षेत्र में Voronoi आरेख बनाता है। आइए देखें कि हम इसे अपने उद्देश्यों के लिए कैसे उपयोग कर सकते हैं।

यदि आप एक सीधा दृष्टिकोण का उपयोग करने की कोशिश करते हैं तो क्या होता है? ग्रह का एक आयताकार प्रक्षेपण निर्देशांक द्वारा एक वर्ग में परिवर्तित किया जा सकता है, वहां बहुभुज का निर्माण कर सकता है और निर्देशांक के व्युत्क्रम परिवर्तन कर सकता है। लेकिन, इस तरह से निर्मित आयतों को एक दिशा में बढ़ाया जाएगा, जो अवांछनीय होगा। और, यदि आप लॉयड के एल्गोरिथ्म को लागू करने का प्रयास करते हैं, तो क्षेत्र के ध्रुवों के करीब आयताकार भूमध्य रेखा के करीब की तुलना में क्षेत्र (गोले पर) में काफी छोटा होगा।

आइए नुकसान के उन्मूलन के साथ इस पद्धति को अनुकूलित करने का प्रयास करें। वोरोनोई आरेख के यादृच्छिक शुरुआती बिंदुओं को चुना जाता है ताकि वे समान रूप से गोले पर वितरित हों। मर्केटर प्रोजेक्शन में, इसका मतलब है कि ध्रुवों के लिए उन्हें अक्षांश के कोसाइन के आनुपातिक संभावना के साथ कम बार दिखाई देना चाहिए। हम "दुनिया" बहुभुज में वोरोनोई आरेख का निर्माण कर रहे हैं - यह या तो ग्रह का संपूर्ण आयताकार प्रक्षेपण है या इसका केवल एक हिस्सा है। ST_VoronoiPolygons फ़ंक्शन स्वयं एक वर्ग को आयत पूरा करता है, हमें केवल "दुनिया" बहुभुज के अनुसार परिणामी आरेख को क्रॉप करने की आवश्यकता है।

हम एक अनुकूलित तरीके से प्राप्त वोरोनोई बहुभुज की तस्वीर को देखते हैं। यहाँ परीक्षण ग्रह के नक्शे का एक हिस्सा ऊपरी छोर पर भूमध्य रेखा से 73 डिग्री दक्षिण अक्षांश में निचले किनारे पर है। (यहां भूमि क्षेत्र को पहले ही लैंडफिल से काट दिया गया है।)

जैसा कि मर्केटर प्रोजेक्शन पर देखा जा सकता है, बहुभुज आम तौर पर ध्रुवों के पास पहुंचने पर बड़े होते हैं, लेकिन वे क्षेत्र के आकार के संदर्भ में लगभग समान रूप से वितरित किए जाएंगे। यह वही है जो हमें चाहिए। लेकिन, यह भी देखा गया है कि बहुभुज क्षेत्रों का एक बहुत बड़ा फैलाव है और समग्र चित्र बल्कि भद्दा है।

चलो लॉयड एल्गोरिथ्म के कई पुनरावृत्तियों को लागू करने का प्रयास करें। नए बिंदुओं के रूप में
वोरोनोई आरेख के बाद के पुनरावृत्तियों के लिए, हम पहले से छंटनी किए गए केंद्रों का चयन करेंगे
"दुनिया" बहुभुज Voronoi बहुभुज। और ध्रुवों के पास बहुभुज के क्षेत्र में बहुत अधिक कमी को रोकने के लिए, हम केवल थोड़ी संख्या में पुनरावृत्तियों (3 या इतने) करते हैं।

महासागर क्षेत्रों को प्राप्त करने के लिए, भूमि के कब्जे वाले क्षेत्र को प्राप्त लैंडफिल से बाहर रखा गया है। नतीजतन, छोटे बहुभुज बन सकते हैं, जो पड़ोसी लोगों को संलग्न करना वांछनीय है। इसके अलावा, छोटे बहुभुज "विश्व" बहुभुज की सीमा के पास हो सकते हैं। हम पॉलीगोन को इस तरह से जोड़ते हैं कि "निकटतम" पड़ोसी का चयन करें और बड़ी तस्वीर को खराब न करें।

इस तरह के एक संशोधित एल्गोरिदम को लागू करने के बाद, हम निम्नलिखित चित्र प्राप्त करते हैं, जो पहले से ही स्वीकार्य हो सकता है। आकृति में लाल खंड बहुभुजों के वांछित विलय का संकेत देते हैं।

विलय के लिए बहुभुज का चयन विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है। उल्लिखित स्क्रिप्ट में, 2 विधियाँ कार्यान्वित की जाती हैं: सबसे लंबी सीमा पर और निकटतम केंद्र पर। निम्नलिखित आंकड़ा दूसरे तरीके में विलय के परिणाम को दर्शाता है।

सामान्य तौर पर, हमने वह हासिल किया है जो महासागर क्षेत्रों से वांछित हो सकता है। उनका क्षेत्र लगभग (गोले पर) समान है, और वे या तो उत्तल हैं या उत्तलता से छोटे विचलन के साथ हैं।

महासागर क्षेत्रों के निर्माण के लिए मुख्य कार्य:

 map.makeOceanSectors( world Geometry, avg_vp_areaKM Double Precision, merging_ratio Double Precision, merging_method Int ) RETURNS Void

world - दुनिया की सीमाओं के रूप में एक "दुनिया" प्रशिक्षण ग्राउंड।
avg_vp_areaKM - avg_vp_areaKM का औसत क्षेत्र (किमी ² ) जहां से महासागर क्षेत्र बने हैं।
merging_ratio - merging_ratio हिस्सा, जैसे कि यदि सेक्टर क्षेत्र इससे कम है, तो यह पड़ोसी से जुड़ा होगा।
merging_method - मर्ज विधि ('1' या '2')।

एक उदाहरण है। हम 1,000,000 किमी ² के बेस लैंडफिल के औसत क्षेत्र के साथ एक "विश्व" लैंडफिल में सेक्टर बना रहे हैं। ऐसे सेक्टर जिनका क्षेत्रफल इस आकार के आधे से छोटा है, वे दूसरों से जुड़ जाएंगे। विलय की दूसरी विधि का उपयोग किया जाता है - निकटतम केंद्र पर।

 SELECT * FROM map.makeOceanSectors( ST_GeomFromText( 'POLYGON((-75 -85, 75 -85, 75 85, -75 85, -75 -85))', 4326 ), 1000000, 0.5, 2 );

महाद्वीपों के खंड।

मुख्य भूमि पर, आप एक और दिलचस्प विभाजन में प्रवेश कर सकते हैं, एक ओर, छोटे बुनियादी बहुभुजों की समग्रता पर, और दूसरी ओर, प्राकृतिक वस्तुओं जैसे नदियों और वाटरशेड पर। इस प्रकार प्राप्त संरचना राज्यों और प्रांतों के मानचित्र के समान है। यही है, यह प्रक्रियात्मक रूप से दुनिया के राजनीतिक मानचित्र बनाने की प्रक्रिया है ।

समुद्र क्षेत्रों के विपरीत, उभार पूरी तरह से वैकल्पिक हो जाता है।

Forgedmaps.com पर अभी तक कोई वाटरशेड नहीं हैं, लेकिन पहले से ही नदियाँ हैं। एक स्क्रिप्ट में नदियों का उपयोग करने के लिए एक मल्टीलाइनरिंग में उनके प्रतिनिधित्व की आवश्यकता होती है। उनके पास नदियों की आकृति में यह विचार है। डेटाबेस में आयात करते समय, आप तुरंत इस प्रक्रिया में अतिरिक्त z- समन्वय से छुटकारा पा सकते हैं। अन्य आवश्यक डेटा, अर्थात् भूमि क्षेत्रों की सीमाएँ, भूमि आकार में हैं। प्रत्येक भूमि क्षेत्र में एक aid (क्षेत्र आईडी) पहचानकर्ता है और इसमें महाद्वीप और निकटतम द्वीप या पास में स्थित केवल छोटे द्वीप शामिल हो सकते हैं।

हमारे उदाहरण के लिए, हम 40,000 किमी ² के औसत सेक्टर आकार और 5,000 किमी ² के आधार बहुभुज का औसत आकार चुनते हैं। यह एक काफी बड़ा आकार है, केवल चित्रण के लिए चुना गया है। छोटे आकार भी स्वीकार्य हैं (कुछ मी ^{2 तक} ), लेकिन गणना समय का ध्यान रखें और उचित डेटाबेस कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करें।

इस तस्वीर में, भूमि क्षेत्र के अंदर मूल बहुभुज कैसे दिखते हैं, इसका एक उदाहरण है।

अगला कदम बेस बहुभुज को सेक्टरों में जोड़ना है। ऐसा करने के लिए, बेस पॉलीगन्स से बेतरतीब ढंग से कई सेक्टरों का चयन करें जैसा कि हम बनाना चाहते हैं और धीरे-धीरे पड़ोसी पॉलीगनों को संचित क्षेत्रों में संलग्न करना चाहते हैं।

अब नदी को ध्यान में रखना है। हम उनका उपयोग सेक्टरों को विभाजित करने के लिए करते हैं
ST_Split फ़ंक्शन द्वारा अलग-अलग भाग। इस तरह के विभाजन को कुछ स्थितियों के आधार पर किया जा सकता है: अंतिम नदी का प्रवाह या अलग भाग का क्षेत्र।

अब हम देख सकते हैं कि नदियों के किनारे कुछ सीमाएँ कैसे जाती हैं।

हम छोटे क्षेत्रों को बड़े क्षेत्रों से जोड़ते हैं। लेकिन हमें कोशिश करनी चाहिए
उन्हीं सेक्टरों के हिस्सों को संलग्न न करें जहां से उन्हें काट दिया गया था।

भूमि के बड़े क्षेत्रों के साथ हम कामयाब रहे, लेकिन अभी भी छोटे द्वीप हैं। हम उनमें से एक ऐसा क्षेत्र बनाते हैं जो एक बार में अलग-अलग क्षेत्रों के रूप में क्षेत्र के औसत क्षेत्र के करीब होता है। लेकिन उन लोगों के साथ जिनका क्षेत्र औसत क्षेत्र की तुलना में बहुत छोटा है, हम दो काम कर रहे हैं।

1. यदि ऐसे द्वीप मौजूदा क्षेत्रों से अपेक्षाकृत दूर स्थित हैं, तो हम उन्हें अलग-अलग क्षेत्र बनाते हैं। यहां "फारेन्स" सेक्टर के दिए गए औसत क्षेत्र पर निर्भर करता है: यह क्षेत्र जितना छोटा होगा, उतनी ही संभावना है कि द्वीप एक अलग क्षेत्र बन जाएगा।

2. यदि द्वीप पहले से निर्मित अन्य क्षेत्रों के करीब है, तो यह उनमें से एक के साथ संयुक्त है। अर्थात्, इस द्वीप से ST_Buffer का उपयोग करके प्राप्त एक निश्चित बहुभुज में सबसे बड़ा क्षेत्र है।

यहां चार द्वीप दो अलग-अलग क्षेत्रों में गिर गए। यदि आप सेट औसत सेक्टर क्षेत्र को बढ़ाते हैं, तो जल्द ही या बाद में सभी द्वीप एक ही क्षेत्र में गिर जाएंगे।

भूमि पर क्षेत्र उत्पन्न करने का मुख्य कार्य:

 map.makeLandSectors( aid BigInt, avg_vp_areaKM Double Precision, avg_sector_areaKM Double Precision, max_sector_cut_area_ratio Float, pref_min_island_area_ratio Float, min_streamflow Int ) RETURNS Void

aid - भूमि भूखंड के पहचानकर्ता।
avg_vp_areaKM - आधार बहुभुजों का औसत क्षेत्रफल (किमी ² )।
avg_sector_areaKM - क्षेत्रों का औसत क्षेत्र (किमी ² )।
max_sector_cut_area_ratio - max_sector_cut_area_ratio का हिस्सा, जो अधिकतम क्षेत्र निर्धारित करता है जिसे नदी द्वारा काट दिया जा सकता है।
pref_min_island_area_ratio - pref_min_island_area_ratio का हिस्सा, जो न्यूनतम क्षेत्र निर्धारित करता है, जिसके होने पर द्वीप तुरंत एक अलग क्षेत्र बन जाता है।
streamflow - यदि नदी में कम से कम इस मूल्य का अंतिम प्रवाह होता है, तो यह काटने वाले क्षेत्रों में भाग लेता है।

निम्नलिखित उदाहरण में, फ़ंक्शन का उपयोग करके सहायता = 5 के साथ भूमि के एक भूखंड पर सेक्टर बनाए जाएंगे। इस मामले में, 5000 किमी ^{2 के} औसत क्षेत्र वाले मूल बहुभुज का उपयोग 40,000 किमी ^{2 के} औसत क्षेत्र के साथ सेक्टर बनाने के लिए किया जाएगा। इसके अलावा, एक ही समय में, नदियों द्वारा काटे जाने वाले अधिकतम क्षेत्र 0.125 * 40,000 किमी ^{2 होंगे} , और 0.25 * 40,000 किमी ² न्यूनतम क्षेत्र है जिस पर द्वीप तुरंत सेक्टर बन जाते हैं। नदियों द्वारा क्षेत्रों को काटने के लिए, 2 की न्यूनतम अंतिम अपवाह वाली नदियों का उपयोग किया जाता है।

 SELECT * FROM map.makeLandSectors(5, 5000, 40000, 0.125, 0.25, 2);

संदर्भ

SQL स्क्रिप्ट कोड उपलब्ध है जो सभी कार्य करता है, जिसमें सेक्टर बनाने और पड़ोसी क्षेत्रों के बीच संक्रमण रेखांकन का निर्माण शामिल है। प्रक्रियात्मक रूप से उत्पन्न ग्रहों से जीआईएस डेटा forgedmaps.com से लिया जा सकता है। आप जीआईएस अर्थ डेटा का उपयोग कर सकते हैं, जिससे उन्हें एक समान संरचना में ले जाया जा सकता है। आप किसी भी आधुनिक जीआईएस का उपयोग करके, किसी अन्य स्रोत से प्राप्त डेटा को परिवर्तित करके मैन्युअल रूप से डेटा को खरोंच से बना सकते हैं या नया डेटा प्राप्त कर सकते हैं। स्क्रिप्ट के लिए अधिक पूर्ण निर्देश मैनुअल में पाए जा सकते हैं।

प्रक्रियात्मक रूप से उत्पन्न ग्रहों की सतह पर अनियमित टाइलें

महासागरों के गोले और खंडों का मूल विभाजन।

महाद्वीपों के खंड।

संदर्भ

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