IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Текстурирование ландшафта является неотъемлемым компонентом при создании виртуальных миров любой сложности. Исследование методов автоматизированного текстурирования является довольной обширной и сложной темой, так как инструментарий должен быть понятным всем заинтересованным лицам, а реалистичность ландшафта должна быть максимальной и соответствовать замыслу. В результате анализа ряда работ [1-3] и программных разработок [4-6] были выявлены некоторые общие критерии, придерживаясь которых можно достичь оптимальных результатов в улучшении существующих методов текстурирования ландшафта со сложным рельефом.

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Существует множество методов создания и текстурирования ландшафта. Основными критериями при оценке таких методов можно считать высокую детализацию и реалистичность создаваемого объекта. Однако, конечные результаты применения методов зависят и от других достаточно важных причин. Например, в малозатратных проектах ландшафт создается путем наложения базовой текстуры и ее последующей раскраски в необходимых частях ландшафта. Тогда как в высоконагруженных проектах, для увеличения реалистичности и детализации, создается модульный ландшафт, из множества отдельных элементов, таких как (дороги, каньоны, скалы, горы, растительность и мусор). В таких проектах каждый элемент ландшафта имеет свое собственное текстурирование, что приводит к сильной загрузке памяти и других ресурсов на выполняемом PC. Но, с другой стороны, обычная раскраска ландшафта текстурами не приводит к необходимому уровню детализации и реалистичности. В данном исследовании ставится проблема поиска совершенно нового метода текстурирования ландшафта для высоконагруженных проектов, с целью снижения ресурсозатрат на разработку и ресурсоемкость готовых проектов.

ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ

Проблемы создания универсального метода для реалистичного текстурирования ландшафта со сложным рельефом, связана с семантическими аспектами его элементов [1]. В работе Ситникова В.С. предлагается подход к решению проблемы производительности, который состоит в следующем: применение упрощенной геометрии для детализации удаленных элементов ландшафта. В работах [2,3,4] приведены ограничения, накладываемые на размер и степень сложности рельефа ландшафтов. Однако, задача компьютерной поддержки процесса разработки и анализа качества текстурирования ландшафтов в настоящее время не решена полностью и достаточно востребована.

Целью данной работы является повышение эффективности современных методов текстурирования ландшафтов дизайнерами, посредством разработки многокомпонентного материала для автоматизации данного процесса в одном из современных средств разработки виртуальных миров. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих исследовательских задач:

1. исследование и анализ существующих методов и проблем в области текстурирования ландшафта в высоконагруженных проектах;

2. математическое описание модели создания многокомпонентных материалов для текстурирования;

3. разработка алгоритмов и программная реализация модуля многокомпонентного материала для автоматизированного текстурирования ландшафтов со сложным рельефом;

4. экспериментальная оценка эффективности предлагаемых алгоритмов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Многокомпонентные многослойные материалы для текстурирования ландшафта предоставляют дизайнерам возможность в десятки раз сократить время, затрачиваемое для создания качественных, детальных и реалистичных ландшафтов. А для компаний и разработчиков виртуальных миров позволяют сильно снизить ресурсоемкость выполняемых проектов, не только без потери качества создаваемых проектов, но и со значительным снижением временных затрат на разработку.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ситников, В.С. Применение упрощенной геометрии для детализации конкретных участков 3D-ландшафта / В.С. Ситников // ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ И КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ. – О.: Одесский национальный политехнический университет, 2014. С. 82-86.

2. Яковлев, Д.С. Использование «мегатекстуры» для моделирования ландшафтных изображений / Д.С. Яковлев, М.Н. Фаворская // Автоматика. Вычислительная техника. – К.: Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М.Ф. Решетнева, 2010. С. 387-388.

3. Ian D. Visualization in Landscape and Environmental Planning: Technology and Applications, Taylor and Francis, MA: Boston, 2005. – 320p.

4. Применение процедурных генераторов в создании контента для real-time 3D приложений: Часть 1. Oil Rush. [Электронный ресурс]. URL: https://habrahabr.ru/company/unigine/blog/167075/

5. Применение процедурных генераторов в создании контента для real-time 3D приложений: Часть 2. Valley Benchmark [Электронный ресурс]. URL: https://habrahabr.ru/company/unigine/blog/184614/

6. Автоматическая покраска ландшафта в Unreal Engine 4 [Электронный ресурс]. URL: http://redcomrade.ru/automated-terrain-texturing-unreal-engine-4/

7. Котов В.В., Абрамова О.Ф. К вопросу об импорте 3D моделей в программы с использованием графической библиотеки OpenGl // Современная техника и технологии. 2014. № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/01/2965 (дата обращения: 12.11.2015).

8. Меняйлов Е.С., Абрамова О.Ф. Применение компьютерных технологий для визуализации интерьера помещений с помощью 3-D моделирования // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/02/64821 (дата обращения: 25.05.2016).

9. Якушина А.А. Компьютерная графика [Электронный ресурс] / А.А. Якушина, О.Ф. Абрамова // Современные технологии и инженерное образование;

10. Шлыков А.А., Абрамова О.Ф. Исследование проблемы навигации внутри современных зданий со сложной архитектурой // Современная техника и технологии. 2014. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/02/3085 (дата обращения: 12.11.2015).