Geração de terrenos em tempo real

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Leitão, Ivo Alexandre Marta
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/5114
Resumo: Tese de mestrado, Informática, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2008
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spelling Geração de terrenos em tempo realAlgoritmos de geração de terrenosNível de detalheAlgoritmos de oclusãoCoerência espacial e temporalTeses de mestrado - 2008Tese de mestrado, Informática, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2008A geração de terrenos em tempo real é um problema complexo. Efectivamente, as necessidades de armazenamento e de processamento resultantes da quantidade de dados envolvida levantam um conjunto de problemas que tornaram esta área um tópico de investigação muito activo no domínio da computação gráfica. A maioria do trabalho efectuado concentra-se num conjunto de técnicas que procuram colmatar as dificuldades que surgem na representação de terrenos. Estas técnicas consistem sobretudo na aplicação de estratégias de culling e de nível de detalhe, com o intuito de reduzir o impacto que a representação de um terreno, especialmente os de grandes dimensões, tem ao nível do desempenho. Isto não obstante a grande evolução ao nível das placas gráficas que se tem verificado ao longo dos anos, mas que não tem sido, no entanto, suficiente para lidar com a tensão constante entre realismo e velocidade, entre fidelidade e número de frames por segundo que encontramos nesta área em particular e de uma forma geral na computação gráfica. Nesta dissertação apresentam-se conceitos fundamentais relacionados com a geração de terrenos em tempo real, tais como a representação do terreno, o particionamento espacial, o culling, o vertex caching, a coerência espacial e temporal e a utilização de vertex textures no envio dos valores elevação para o GPU. Inclui-se também a descrição dos algoritmos de geração de terrenos considerados mais relevantes, seleccionando-se dois da classe Tiled Blocks, segundo a classificação proposta por Losasso e Hoppe, para comparar o seu desempenho. Estes algoritmos aplicam duas técnicas diferentes de nível de detalhe, bastante comuns na maioria dos algoritmos desta classe e são, respectivamente, o Geomipmapping, descrito por De Boer e o GPU Terrain Rendering, descrito por Vistnes. Avaliou-se ainda a integração da técnica de occlusion culling empregue no algoritmo de Terrain Occlusion Culling With Horizons, descrito por Fiedler, e a utilização das vertex textures como alternativa no envio dos valores de elevação para o GPU. Como ponto de referência e com o intuito de avaliar a diferença a nível de desempenho, bem como verificar a necessidade de utilizar técnicas de nível de detalhe, concretizou-se também uma aproximação de “força bruta” que não utiliza nenhuma técnica de nível de detalhe.Real time terrain rendering is a complex topic. The main reason is cheer amount of geometry involved, which raises a number of problems that made this area an active topic of research in the field of computer graphics. Most of the work is centered on a group of techniques especially developed to give an answer to the problems faced when representing a terrain in real time. Culling and level of detail techniques are therefore essential tools to face the performance problems that a representation of a terrain in real time, specially a large one, brings. This despite the great technological evolution of the graphic cards over the years, which has not been, however, sufficient to deal with the constant tension between realism and speed, between fidelity and number of frames per second present in this area in particular and generally in computer graphics. In this dissertation real time terrain rendering concepts are presented, such as terrain representation models, spatial partitioning, culling, vertex caching, spatial and temporal coherence and vertex textures. Some of the most relevant real time terrain rendering algorithms are also discussed. From these, two belonging to the Tiled Blocks class, following the classification proposed by Losasso and Hope, are compared in terms of performance. These algorithms apply two different of level of detail techniques, quite common in most algorithms of this class. They are, respectively, the Geomipmapping, described by De Boer, and the GPU Terrain Rendering, described by Vistnes. Additionally the integration of the occlusion culling technique described by Fiedler on the Terrain Occlusion Culling With Horizons algorithm is evaluated as well as the use of vertex textures as way of sending the elevation values to the GPU. As a reference point and to evaluate the impact in the performance, of level of detail techniques a brute force approach that does not apply any of those techniques was also developed.Carmo, Maria Beatriz Duarte Pereira do, 1960-Repositório da Universidade de LisboaLeitão, Ivo Alexandre Marta2012-02-01T16:41:46Z20082008-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/5114porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-11-20T17:07:11Zoai:repositorio.ul.pt:10451/5114Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-11-20T17:07:11Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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