Симплексы

Прежде чем описывать решение, область, на которой оно ищется, нужно разбить на простейшие непересекающиеся элементы — симплексы. Способы такого разбиения подробно разобраны в главе «Разбиение геометрии на симплексы», поэтому здесь лишь кратко напомним результат, на который будем опираться дальше.

В одномерном случае симплексом служит отрезок. Интервал ll, на котором ищется решение, разбивается на nn отрезков с длинами hi,  i(1..n)h_i, \; i \in (1..n); в отличие от метода конечных разностей длины hih_i могут быть разными. Построение таких отрезков описано в разделе «Сегментация». Пример приведён на рисунке Симплексы-отрезки: очевидно, что h2=x2x1h_2 = x_2 - x_1.

Неравномерные одномерные симплексы-отрезки
Рис. 5.1. Одномерные симплексы-отрезки: длины hih_i могут быть разными.

В двумерном случае симплексом выбран треугольник. Область SS разбивается на nn непересекающихся треугольников ti,  i(1..n)t_i, \; i \in (1..n) с помощью триангуляции Делоне с ограничениями — этому посвящён раздел «Триангуляция». Пример показан на рисунке Симплексы-треугольники.

Триангуляция выпуклой круговой области
Рис. 5.2. Выпуклая область, покрытая непересекающимися треугольниками-симплексами (реальная триангуляция); один симплекс выделен.

В трёхмерном случае симплексом является тетраэдр. Область VV разбивается на nn непересекающихся тетраэдров ti,  i(1..n)t_i, \; i \in (1..n); соответствующая процедура обсуждается в разделе «Тетраэдризация». Минимальный симплекс и его сосед по общей грани показаны на рисунке Симплексы-тетраэдры.

Рис. 5.3. Тетраэдрический симплекс на вершинах p1,,p4p_1, \ldots, p_4 и его сосед по общей грани (серый).

После того как область разбита на симплексы, на каждом из них нужно описать решение υh\upsilon_h.