TY - THES A1 - Brummer, Stephan T1 - Numerisch robuste Berechnung der zirkulären Sichtbarkeitsmenge N2 - Sichtbarkeitsprobleme, wie das Folgende, gehören zu den grundlegenden Problemen der algorithmischen Geometrie: Berechne zu einem einfachen Polygon, dem sogenannten Kanal, und zu einem darin enthaltenen Punkt die von diesem Punkt aus sichtbare Punktmenge. Dabei ist ein Punkt von einem anderen Punkt aus sichtbar, wenn deren Verbindungsstrecke den Kanal nicht verlässt. Wir wollen uns in dieser Arbeit mit zirkulärer Sichtbarkeit beschäftigen. Zur Verbindung zweier Punkte sind dann nicht nur Strecken, sondern auch Kreisbögen zulässig. Außerdem betrachten wir als Ausgangspunkt dieser sogenannten Sichtbarkeitskreisbögen und -strecken eine Kante des Kanals anstatt eines einzelnen Punkts. Konkret liefert diese Arbeit einen Beitrag zur numerisch robusten Bestimmung der zirkulären Sichtbarkeitsmenge ausgehend von einer Kante des Kanals. Hierfür wird in dieser Arbeit ein Algorithmus vorgestellt, mit dem für einen gegebenen Punkt festgestellt werden kann, ob dieser von der Startkante aus sichtbar ist. Im Fall eines sichtbaren Punkts wird ein Sichtbarkeitskreisbogen berechnet, der zwei Kanalberührungen besitzt. Damit kann der Algorithmus bei geeigneter Wahl des zu untersuchenden Punkts – der als dritte Kanalberührung fungiert – direkt zur Berechnung von sogenannten Grenzkreisbögen der Sichtbarkeitsmenge benutzt werden. Diese definieren den Rand der zirkulären Sichtbarkeitsmenge und zeichnen sich dadurch aus, dass sie vom Kanal dreimal abwechselnd von links und von rechts berührt werden. Der beschriebene Algorithmus basiert auf der Untersuchung derjenigen Kreisbögen, die zwar nicht notwendigerweise vollständig im Kanal liegen, aber die Startkante mit dem Punkt verbinden, dessen Sichtbarkeit bestimmt werden soll. Insbesondere werden dabei die Bereiche untersucht, in denen der jeweilige Kreisbogen den Kanal verlässt, die sogenannten Verletzungen. Da die „Schwere“ einer solchen Verletzung quantifizierbar ist, wird ein iteratives Vorgehen ermöglicht. Dabei wird der Kreisbogen iterativ so verändert, dass dieser bei gleichem Endpunkt den Kanal immer „weniger verlässt“. Ist der Endpunkt und damit der zu untersuchende Punkt nicht sichtbar, wird im Laufe des Algorithmus festgestellt, dass keine derartige Verbesserung möglich ist. Der vorgestellte Algorithmus ist numerisch robust, einfach umzusetzen und besitzt eine in der Anzahl der Kanalecken lineare Laufzeit. Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:739-opus4-12299 ER -