Точное соответствие рельефа местности имитируемого объекта

Мы точно воспроизводим рельеф местности имитируемого объекта (гора, котловина, хребет, лощина, седловина и т.д.),  если это необходимо. Для этого нами используются базы данных спутниковых снимков поверхности земли, в т.ч. данные по высотным отметкам и другие данные.

Вы можете быть уверены в точном соответствии геолокации объекта.

Мы используем различные методы оптимизации для снижения сложности графической сцены (количество треугольников, размер текстур, сложность текстурирования и т.д.), что необходимо для увеличения производительности, т.е. количества синтезируемых кадров в секунду.

Уровни детализации (LOD)

Уровни детализации (LOD, Levels Of Detail) — один из наиболее часто используемых методов оптимизации графики, используемый при создании имитаторов. Суть метода заключается в том, что нет смысла отображать высоко детализированные объекты, находящиеся на большом расстоянии, т. к. детали просто не различимы. Реализация метода заключается в создании нескольких вариантов одного объекта с различными степенями детализации, которые переключаются в зависимости от расстояния объекта до виртуальной камеры. Под «упрощением» модели понимается уменьшение количества треугольников, размера и количества текстур, снижение сложность текстурирования. Грамотное использование уровней детализации способно существенно повысить скорость синтеза изображения, что особенно важно при работе имитатора в реальном времени .

При близком расположении к камере используются модели с максимумом деталей , для максимально возможного качества картинки и наоборот, при удалении моделей от камеры используются модели с меньшим количеством треугольников – для увеличения скорости рендеринга. Изменение сложности, в частности, количества треугольников в модели, может происходить автоматически на основе одной 3D модели максимальной сложности, путем ее «упрощения», а может – на основе нескольких заранее подготовленных моделей с разным уровнем детализации. Замена детализированного объекта похожим, но более простым объектом почти не ухудшает общую детализацию изображения, часто пользователи имитаторов даже не замечают подмены.

Расстояние объекта до виртуальной камеры — это один из самых простых способов реализации переключения уровней детализации. Также могут использоваться и другие факторы, например, размер объекта на экране, общее количество объектов на экране, скорость синтеза изображения (если скорость ниже необходимой, можно, например, адаптивно упростить часть объектов, пока скорость синтеза изображения не достигнет необходимого значения).

«Афиша» (Billboard)

«Афиша» (Billboard) представляет двухмерный многоугольник с текстурной картой, используемый для создания иллюзии того, что более сложный по своей структуре трехмерный объект занимает ту же самую область пространства.

«Обманщик» (Impostor)

«Обманщик» (Impostor), также как и Billboard, представляет из себя двухмерный многоугольник с текстурной картой, используемый для создания иллюзии того, что более сложный по своей структуре трехмерный объект занимает ту же самую область пространства. Отличие заключается в том, что Impostor производит рендеринг «заменяемого» объекта в зависимости от точки наблюдения пользователя. Как правило использование этой техники применяется для показа множества «одинаковых» объектов (например, множества однотипных строений), для возможности наблюдения объекта со всех сторон, или при наличии анимации (что невозможно посредством billboard’а).

Преграда (Occluder)

Оптимизация при помощи метода преграды (Occluder) заключается в следующем — если объект полностью закрыт от наблюдателя преградой (чаще всего используется плоскость), то объект не отображается. Если хотя бы небольшая часть объекта видна из-за преграды, дйствие данного метода оптимизации прекращается. Для определения закрытия объекта необходимы дополнительные вычисления, но выигрыш, если метод срабатывает перекрывает затраты. Как правило, при использовании данного метода, все объекты описываются более простыми объемами, например, сферами, кубами, тетраэдрами и т. д. Анализ видимости, как правило выполняется именно по таким упрощенным описаниям.

Динамически загружаемый LOD (PagedLOD)

Данный метод достаточно похож на LOD. Отличительной особенностью является автоматическая загрузка объектов сцены, при приближении к ним наблюдателя и выгрузка из памяти загруженных объектов, находящихся на большом расстоянии от наблюдателя, что позволяет визуализировать изображения по данным, которые существенно превосходят размер оперативной памяти компьютера.

Данная технология используется для показа очень больших графических сцен, например, ландшафтов. Как правило технология PagedLOD, комбинируется со всеми вышеуказанными методами, особенно часто используется вместе с Billboard и LOD.

Динамически загружаемый LOD может использоваться для предоставления геоинформационных данных о земной поверхности. Принцип построения точного представления поверхности земли основан на использовании следующих данных: карта высот территории, аэрофотосъемка или спутниковый снимок территории и цифровые карты территории.

Для работы с растровыми географическими форматами файлов данных можно использовать существующие библиотеки. Наиболее популярной библиотекой на данный момент является библиотека GDAL (http://www.gdal.org). Связанная с GDAL библиотека OGR предоставляет развитые возможности для работы с векторными данными.

Данные о поверхности земли могут быть получены из различных открытых (свободных) и коммерческих источников и проектов, например:

• http://www.maps-for-free.com/
• Open-standards-based streaming terrain server VR-TheWorld ( http://www.vr-theworld.com/)
• http://www.cc.gatech.edu/projects/large_models/ps.html
• NASA blue marble (http://www.nasa.gov/vision/earth/features/blue_marble.html)

Больше информации доступно в разделе Технологии