Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия, Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки
Здравствуйте! У меня возник весьма естественный вопрос из области дифференциальной геометрии: как найти расстояние между двумя точками, зная метрику поверхности. Есть формула для вычисления длины кривой. Хорошо. Насколько я понимаю, эта кривая должна быть геодезической. Так вот, итоговый вопрос: как найти геодезическую, проходящую через две точки? Если знаете ответ или какие-то другие способы вычислить расстояние, напишите, пожалуйста! :)
demolishka
Re: Расстояние на поверхности
29.05.2016, 15:16
Я не эксперт, но такие вещи должны решаться как задача вариационного исчисления.
1. Напрямую. Искомая геодезическая будет кратчайшей из всех возможных линий, длины которых вы считать умеете. 2. Через коэффициенты связности (символы Кристоффеля). Они вычисляются через метрику. По сути, это то же, что и предыдущий способ, решённый как положено: от вариационного уравнения переходят к дифференциальному уравнению, где коэффициенты связности - как раз и дают нужные производные. Получается дифференциальное уравнение, для которого ставится граничная задача: линия должна выйти из одной заданной точки, и прийти в другую заданную точку.
Red_Herring
Re: Расстояние на поверхности
30.05.2016, 11:31
Следует помнить что двухточечная задача для ОДУ может иметь больше одного решения (включая бесконечное чило и даже непрерывное семейство решений).
Munin
Re: Расстояние на поверхности
30.05.2016, 12:26
Ну так и геодезических (в смысле решений вариационного уравнения) может быть несколько. Возьмём сферу, и попробуем найти геодезическую от одного её полюса до другого - вот и непрерывное семейство решений. И кратчайшего из них не выберешь, что самое неприятное.
EXE
Re: Расстояние на поверхности
30.05.2016, 14:14
Реальные задачи решаются численными методами. Есть весьма надёжные подходы. Много работ по поиску: “GEODESICS ON SURFACES”, “GEODESICS”, “GEODESICS CURVES”.
Возьмём сферу, и попробуем найти геодезическую от одного её полюса до другого - вот и непрерывное семейство решений. И кратчайшего из них не выберешь, что самое неприятное.