Compact storage of additively weighted Voronoi diagrams

Abstract

Voroného diagramy a jejich duální struktury jsou často využívány v analýzách proteinových modelů, kde jsou atomy reprezentovány pomocí koulí. Aditivně vážený diagram (aw-VD) je obzvláště užitečný v této oblasti, protože zohledňuje variabilitu velikosti koulí. Dynamické chování proteinů lze realisticky modelovat pomocí simulace molekulární dynamiky zaznamenávající pozice atomů v diskrétních časových snímcích. Aw-VD pro tyto snímky však vyžadují hodně místa. S tímto problémem by mohly pomoci úzce specializované metody komprese, avšak dostupné algoritmy jsou zaměřené primárně na kompresi obyčejných tetrahedronových sítí, nikoliv na aw-VD, jejichž duální struktura může obsahovat anomálie komplikující jak inverzi duality tak procházení strukturou tetrahedronové sítě. Proto jsme navrhli metodu, která dokáže kompaktně uložit příslušnou duální strukturu. Navržená metoda vychází z obecných principů stroje pracujícího s hranicí řezu a vylepšuje tyto nápady v různých směrech tak, že je metoda aplikovatelná na aw-VD a výkonostně pracuje dobře na proteinových datech.