RENDU DE TERRAIN

1
RENDU DE TERRAIN

• Problématique
• Rendre une très large zone de terrains en la
  simplifiant au maximum pour réduire le nombre de
  polygones à afficher.

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Représentation du terrain

• Le terrain est représenté par une grille
  délévation

X
1
10
20
17
15
12
16
21
32
16
8
14
Y
3
Techniques de rendu de terrain en temps réel

• Continuous LOD rendering of heigh fields (1996)
• ROAM Real-time Optimally Adapting Meshes
  (1997)
• Comparaison des 2 méthodes

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Real-Time, Continuous Level of Detail Rendering
of Height Fields
5
Représentation du terrainLa surface

• La surface correspondante est composée dun
  ensemble de blocs de triangles de taille 3x3
  points

6
Représentation du terrainLes blocs

• Chaque bloc peut être décomposé en une grille de
  sous-blocs de même dimension

7
AlgorithmeÉtapes

• Cet algorithme se décompose en deux étapes
• Simplification dun bloc point par point.
• Simplification de la surface par bloc.

8
AlgorithmeSimplification par point

• Les deux triangles droit et gauche dun quadrant
  peuvent être fusionnés selon quune certaine
  condition soit vérifiée

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Simplification par pointCondition de
simplification

• Soit ? la distance verticale maximale entre les
  deux triangles obtenus après simplification

10
Simplification par pointCondition de
simplification

• ? projeté sur le plan de projection indique
  lerreur maximum perceptible entre les deux
  triangles fusionnés et le triangle résultat de la
  fusion.
• Si ? est inférieur à un certain seuil ? alors les
  triangles peuvent être fusionnés.
• Lopération est répétée récursivement avec le
  triangle obtenu et un triangle adjacent.

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AlgorithmeSimplification par bloc

• Pour ne pas avoir à considérer tous les points de
  la surface pour la simplification, lalgorithme
  procède par bloc.

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Simplification par blocPrincipe général

• Si toutes les valeurs ? des points dun bloc sont
  inférieures à ? alors le bloc peut être
  directement remplacé par un bloc de moindre
  résolution.
• De plus, de larges zones de terrain peuvent être
  éliminées par test avec la pyramide de vue.

13
Résultats
14
ROAMing Terrain - introduction

• Algorithme populaire de LOD
• Utilisé dans simulateurs de vol, jeux, réalité
  virtuelle
• Principe de découpage et fusion de facettes
  ingénieux

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Structure de données arbre binaire
? Calculé dans pré-processeur
Va
(Vo,V1)
Vo
V1
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Structure de données arbre binaire
Va
(Vo,V1)
Vo
V1
Vc1
(Vc1,Va,Vo)
(Vc1,V1,Va)
Level 2
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Accès aux structures de données Split / merge
opérations

• 3 cas
• La face fait partie dun diamant - Split la face
  et  Base Neighbor .
• La face est à coté du maillage - Trivial, split
  la face.
• La face nappartient pas à un diamant Forcer le
  découpage du  Base Neighbor .

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Forcer le découpage dune face
Base neighbor
Current triangle

• récursivement, forcer le découpage jusquà
  trouver un diamant !

• le triangle original peut maintenant être
  découpé.

•  Current triangle  nappartient pas à un
  diamant

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Optimisation par files de priorités

• Priorités sur chaque facette.
• Si point de vue change modification des
  priorités selon les frames précédentes.
• Split file contient les triangles à raffiner.
• Merge file contient les triangles à fusionner.
• Cohérence frame-to-frame ( pour les grands
  terrains !)
• Maillage optimal 1ère frame coûteuse, le reste
  peu coûteux grâce aux files.

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Étude de performances

• Performance proportionnelle au nb de changements
  de triangles de la frame précédente ! ?et non la
  taille de la carte !
• Tests sur Indigo2 Silicon Graphics
• View frustum culling ok - flags pour chq
  triangle de larbre binaire.
• T-Stripping bien, dû à la structure du terrain

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Évolutions

• Diamond Terrain algo (2001) H.Hakl
• Basé sur ROAM, avec une structure de triangle
  quadtrees.
• 4 files LIFO (à la place des files de priorités)
• Meilleur pr triangle stripping
• Moins dopérations split/merge
• ex 5 Splits pr Diamond pr réduire une face en
  16 sous-facettes. ROAM fait 15 splits !

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Quelques graphiques
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Comparaison des méthodes