Статьи автора

МУЛЬТИОБЪЕКТНАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ОБШИРНЫХ ЛЕСОВ В СИСТЕМАХ ВИРТУАЛЬНОГО ОКРУЖЕНИЯ

Номер выпуска 3 от 24.01.2025

В данной статье рассматривается задача визуализации обширных лесных массивов в системах виртуального окружения с помощью облаков точек и аппаратно-ускоренной трассировки лучей. Предлагается новый подход, при котором лесной массив представляется в виде мультиобъекта, состоящего из облака точек дерева-образца и набора отличительных признаков его экземпляров. Описывается разработанный метод развертывания такого мультиобъекта в виртуальный лесной массив на конвейере трассировки лучей, включающий в себя построение ограничивающих параллелепипедов дерева-образца, задание геометрической и цветовой трансформации экземпляров деревьев и синтез изображения этих экземпляров. На основе предложенного метода создана программная реализация (С++, GLSL, Vulkan) и проведена ее апробация на ряде детализированных облаков точек реальных деревьев (листопадных и вечнозеленых). Результаты апробации подтвердили возможность синтеза в реальном времени изображений уникальных обширных лесных массивов (несколько миллионов деревьев) как с высоты “птичьего полета”, так и “с точки зрения пешехода”. Предложенное решение имеет широкий диапазон применений: системы виртуального окружения, видеосимуляторы, научная визуализация, геоинформационные системы, образовательные приложения и др.

13 0

Метод упорядочивания облаков точек для визуализации на конвейере трассировки лучей

Номер выпуска 3 от 17.09.2025

В настоящее время активно развивается оцифровка объектов окружающей среды (растительности, рельефа, архитектурных сооружений и др.) в виде облаков точек. Интеграция таких оцифрованных объектов в системы виртуального окружения позволяет повысить качество моделируемой обстановки, однако требует эффективных методов и алгоритмов визуализации больших объемов точек в реальном времени. В данной статье исследуется решение этой задачи на современных многоядерных графических процессорах с поддержкой аппаратного ускорения трассировки лучей. Предлагается модифицированный метод разбиения исходного неупорядоченного облака точек на группы точек, визуализация которых эффективно распараллеливается на ядрах трассировки лучей. В работе описан алгоритм построения таких групп с помощью чередующихся массивов индексов точек, который работает быстрее альтернативных решений на связных списках, а также имеет меньшие накладные расходы памяти. Предложенные метод и алгоритм были реализованы в программном комплексе визуализации облаков точек и апробированы на ряде оцифрованных объектов окружающей среды. Результаты апробации подтвердили эффективность предложенных решений и возможность их применения в системах виртуального окружения, видеотренажерных и геоинформационных системах, виртуальных лабораториях и др.

12 0