Abstract

This paper is dedicated to review of recent methods for indexing of multidimensional data and their use for modeling of large-scale dynamic scenes. The problem arises in many application domains such as computer graphics systems, virtual and augmented reality systems, CAD systems, robotics, geographical information systems, project management systems, etc. Two fundamental approaches to the indexing of multidimensional data, namely object aggregation and spatial decomposition, have been outlined. In the context of the former approach balanced search trees, also referred as object pyramids, have been discussed. In particular, generalizations of B-trees such as R-trees, R*-trees, R+-trees have been discussed in conformity to indexing of large data located in external memory and accessible by pages. The conducted analysis shows that object aggregation methods are well suited for static scenes but very limited for dynamic environments. The latter approach assumes the recursive decomposition of scene volume in accordance with the cutting rules. Space decomposition methods are octrees, A-trees, bintrees, K-D-trees, X-Y-trees, treemaps and puzzle-trees. They support more reasonable compromise between performance of spatial queries and expenses required to update indexing structures and to keep their in concordant state under permanent changes in the scenes. Compared to object pyramids, these methods look more promising for dramatically changed environments. It is concluded that regular dynamic octrees are most effective for the considered applications of modeling of large-scale dynamic scenes.

Highlights

  • ВведениеВ последние годы проблемы управления сложными многомерными данными привлекают все большее внимание как со стороны научного сообщества, так и со стороны производителей прикладного программного обеспечения [1]

  • Несмотря на обширные исследования в этой области и многочисленные публикации, посвященные, в частности, пространственным и темпоральным СУБД [2], вопросы обеспечения эффективного доступа к многомерным данным с учетом функционала программного приложения и особенностей решаемых прикладных задач остаются открытыми и требуют дальнейшей проработки

  • "The D-tree: an index structure for planar point queries in location-based wireless services," IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering, vol 12, no. 16, pp. 1526-1542, December 2004

Read more

Summary

Введение

В последние годы проблемы управления сложными многомерными данными привлекают все большее внимание как со стороны научного сообщества, так и со стороны производителей прикладного программного обеспечения [1]. В настоящей работе предпринимается попытка систематизировать современные методы индексации многомерных данных и выделить семейства, наиболее перспективные для приложений моделирования больших динамических сцен. 1 приведен пример большой динамической сцены, возникающей в приложении ИСУП и состоящей из сотен тысяч геометрических объектов. Перечисленные особенности диктуют довольно жесткие требования к эффективности исполнения типовых запросов и сбалансированности затрат на обновление пространственных индексов при перманентных изменениях в динамической сцене. В настоящей работе анализируются четыре основных типа запросов, а именно: поиск объектов в заданной области пространства, поиск ближайших соседей в постановках NN– задач (nearest neighbor problem) и kNN–задач (k nearest neighbor problem), добавление объекта в сцену в заданном положении и удаление объекта из сцены. Прежде всего, обсуждаются основополагающие принципы индексации многомерными данных, которые могли бы служить отправной точкой для разработки новых перспективных стратегий управления сложными пространственно-временными данными в приложениях моделирования больших динамических сцен. В заключение проводится их сравнительный анализ и даются рекомендации по их применению

Классификация методов индексации многомерных данных
Заключение

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.