Zobrazování terénních dat v reálném čase

Abstract

V současné době je zobrazování rozsáhlých terénních dat aktuálním problémem v mnoha aplikacích, například interaktivních hrách a virtuálních prostředích. Pro jejich interaktivní zobrazení bylo potřeba implementovat výpočetně náročné techniky úrovně detailu, neboť grafi cké systémy nebyly schopné vykreslit dostatečně velké množství geometrie pro kvalitní reprezentaci celého terénu. Výkon současných systémů s ohledem na rasterizaci narostl natolik, že je možné během jedné sekundy vykreslovat stovky milionů trojúhelníků. Díky tomu se začínají objevovat nové práce založené na pozorování, že tento výkon je dostatečný k vykreslování trojúhelníků o velikosti pixelu při zachování rozumného výstupního rozlišení. Cílem práce bylo vytvořit praktickou implementaci založenou na některém takovém přístupu. Jako výchozí technika byl vybrán algoritmus Geometry Clipmaps a byla realizována jeho modi kovaná implementace. Implementované řešení je schopné na běžném stolním počítači zobrazit terén o velikosti téměř 300 milionů vzorků v reálném čase rychlostí průměrně 56 snímků za vteřinu.

The rendering of huge terrain data is an actual problem in many application areas like interactive games or virtual environments. To keep rendering interactive it was necessary to implement computationally intensive LOD techniques, because the graphical systems were incapable of rendering enough geometry to represent the whole terrain accurately. Due to the raw processing power of current systems (with respect to rasterization) which enables to render hundreds of millions of triangles per second, new methods for rendering these data emerge. They are based on observation that this is enough to render pixel-sized triangles while keeping reasonable output resolution. The aim of this work was to develop a practical implementation based on such approach. The main algorithm chosen was Geometry Clipmaps and its modi ed version was created. The solution devoloped is capable of rendering almost 300M samples terrain in the real-time with avarage 56 frames per seconds.