結論:ボロノイ図は「平面上の各場所を、最も近い母点ごとに縄張り分けした図」です。隣り合う母点の垂直二等分線が境界になり、領域は必ず凸多角形になります。最寄り店の商圏、携帯基地局のエリア分けなど応用は多彩です。
ボロノイ図とは
ボロノイ図(Voronoi diagram)は、平面にいくつかの母点(種となる点)を置いたとき、それぞれの場所を「一番近い母点」ごとに塗り分けてできる図形です。数学者ゲオルギー・ボロノイにちなみます。生まれる境界線は、隣り合う2つの母点を結ぶ線の垂直二等分線でできています。
どこで使われている?
- 商圏・立地分析:最寄りの店舗・施設の担当エリアを求める
- 通信:携帯電話の基地局がカバーするエリア分け
- 地理・気象:観測点ごとの代表エリア(ティーセン多角形)
- CG・ゲーム:自然な地形や模様、ひび割れの生成
身近な例では「キリンの模様」「乾いた泥のひび割れ」もボロノイ図に近い構造をしています。
よくある質問
- ドロネー三角形分割との関係は?
- ボロノイ図と表裏一体の関係にあり、母点どうしを結んでできる三角形分割がドロネー図です。
- 境界線はどうやって決まるの?
- 隣り合う母点を結んだ線分の垂直二等分線が境界になります。だから領域は凸多角形になります。
- 点はいくつまで増やせますか?
- スライダーで増やせるほか、クリックでも追加できます。多いほど細かいタイルになります。
参考
- Voronoi, G. (1908) 二次形式に関する研究(ボロノイ図の起源)
- Aurenhammer, F. "Voronoi Diagrams" (ACM Computing Surveys, 1991)
- Thiessen, A. ティーセン多角形(気象観測への応用)