Методы визуализации протяженных ландшафтов в тренажерно-обучающих системах
Аннотация
Одной из задач, возникающих при разработке тренажерных систем, является создание подсистемы отображения земной поверхности. Подсистемы такого класса обеспечивают моделирование и визуализацию ландшафта, подстилающей поверхности (рек, дорог, лесных массивов и т.д.), геометрических объектов, например, имитирующих аэропорты или города и др. Существует два основных подхода к визуализации протяженных ландшафтов, используемых при прорисовке поверхности Земли - кластерная триангуляция и геометрические текстурные выборки (clipmap). Представленный в работе метод генерации и визуализации поверхности Земли основан на втором подходе. Обеспечена возможность производить вычисления на GPU с использованием одинарной точности, что позволяет ускорить вычисления, по сравнению с использованием типов данных с двойной точностью. Кроме того, это позволяет использовать данный подход на мобильных графических процессорах, не поддерживающих двойную точность. Предлагаемый новый метод динамического управления ресурсами обеспечивает уменьшение занимаемой видеопамяти, что позволяет загружать более детализированные текстурные данные и для большего числа объектов одновременно.
Литература
A. V. Roditelev and A. M. Giatsintov, “High-level architecture of training simulation systems of complex technical systems,” Software & Systems, vol. 31, no. 3, pp. 439–443, 2018 (in Russian); doi: 10.15827/0236-235X.031.3.439-443
E. G. Kapralov, at all, Geoinformatics, Russia, Moscow: Akademy, 2005. (in Russian).
J. S. Falby, M. J. Zyda, D. R. Pratt, R. L. Mackey, and Y. L. Mackey, “NPSNET: hierarchical data structures for real-time three-dimensional visual simulation,” Comput Graph., pp. 65–69, 1993.
T. Ulrich, “Rendering massive terrains using chunked level of detail control,” 2002.
P. Cozzi and K. Ring, “3D Engine Design for Virtual Globes,” CRC Press, 2011.
I. Cantlay, DirectX 11 Terrain Tessellation, NVIDIA Corporation, 2011.
Khronos Group, OpenGL Tessellation support, [Online]. Available: https://www.khronos.org/registry/OpenGL/extensions/ARB/ARB_tessellation_shader.txt
C. C. Tanner, C. J. Migdal, and M. Jones, “The clipmap: a virtual mipmap,” In Proc. of the 25th annual conference on computer graphics and interactive techniques, 1998, pp. 151–158; doi: 10.1145/1186562.1015799
F. Losasso and H. Hoppe, “Geometry clipmaps: terrain rendering using nested regular grids,” ACM
Trans Graph, vol. 23, no. 3, pp. 769–776, 2004.
A. Asirvatham and H. Hoppe, “Terrain rendering using gpu-based geometry clip-maps,” GPU Gems 2, Addison-Wesley Professional, pp. 27–45, 2005.
P. Brown, J. Leech, and M. Kilgard, EXT texture array, 2008. [Online]. Available: http://www.opengl.org/registry/specs/EXT/texture_array.txt
A. M. Dimitrijevi´c and D. D. Ranˇci´c. “Ellipsoidal Clipmaps — A planet-sized terrain rendering algorithm,” Computers & Graphics, no. 52, pp. 43–61, 2015; doi: 10.1016/j.cag.2015.06.006
Performance of Nvidia Geforce 1080 TI [Online]. Available: https://db.thegpu.guru/card/GTX%201080%20Ti
Terrain Rendering with Geometry Clipmaps, [Online]. Available: https://arm-software.github.io/opengl-es-sdk-for-android/terrain.html
G. Song, H. Yang, and Y. Ji, “Geometry Clipmaps Terrain Rendering Using HardwareTessellation,” IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems, no. 2, pp. 401–404, 2017; doi: 10.1587/transinf.2016EDL8160
Материал публикуется под лицензией: