Evaluation of terrain rendering algorithms

Abstract

errain rendering plays an important role in outdoor virtual reality applications, games, Geographic Information System (GIS), military mission planning's and flight simulations, etc. Many of these applications require real-time dynamic interaction from end users and thus are required to rapidly process terrain data to adapt to user input. Typical height fields consist of a large number of polygons, so that even most high performance graphics computers have great difficulties to display even moderately sized height fields at interactive frame rates. The common solution is to reduce the complexity of the scene while maintaining a high image quality. This thesis is an evaluation of three real-time continuous terrain levels of detail algorithms described in the papers ROAMing Terrain: Real-time Optimally Adapting Meshes by Duchaineau, Real-Time Generation of Continuous Levels of Detail for Height Fields by Röttger and Fast Terrain Rendering Using Geometrical MipMapping by Willem H. de Boer. The evaluation and comparison of the algorithms is based on the trade- off of polygon count to terrain accuracy over separate test data sets. The main aim of this thesis is research on terrain rendering algorithms that is generate high quality image in real-time with using height data.

Arazi çizimleri, sanal gerçeklik uygulamalarında, üç boyutlu bilgisayar oyunlarında, Coğrafi Bilgi Sistemlerinde (CBS), askeri görev planı oluşturmada ve uçuş simülasyonlarında önemli bir rol oynamaktadır. Bu uygulamaların çoğu, son kullanıcı ile gerçek zamanlı dinamik etkileşim gerektirmektedir. Arazi verisi hızlı bir şekilde işlenerek kullanıcı girdisine göre uyarlanır. Standart yükseklik alanları çok sayıda polygon içerir. Bu yüzden, yüksek performansa sahip bilgisayarlarda bile bellli bir kalitede yükseklik verilerini görüntülemek zor olabilir. Bu sorunun ortak çözümü, görüntü kalitesini koruyarak verinin karmaşıklığını azaltmaktır. Bu tezde Duchaineau, Röttger ve Willem H. de Boer tarafından yazılan makalelerde ortaya konulan algoritmalar karşılaştırılacaktır. Algoritmaların değerlendirilmesi sırasında farklı veri kümeleri uygulanacak, poligon sayısı ve arazi doğruluğu esas alınacaktır. Bu tezin amacı, yükseklik verilerini kullanarak, gerçek zamanda, yüksek kalitede arazi görüntüsü elde edilmesini sağlayan, arazi çizme algoritmalarını incelemektir.