Fakultät Informatik

Evaluation of LOD-Techniques for GPU-based height field rendering

Author:  Wolfgang Holler, June 2005

Betreuer: Peter Kipfer

Abstract:

Ziel des Systementwicklungsprojektes (SEP) war es, ein Terrain Rendering- Programm zu implementieren welches sich an einem von Hoppe [Hugues Hoppe, Frank Lasasso. 2004 Geometry Clipmaps: Terrain Rendering Using Nested Regular Grids. ACM Siggraph 2004] vorgestelltem Paper und dessen Algorithmen orientieren sollte. Wesentlicher Bestandteil der Arbeit von Hoppe sind die sog. 'Geometry Clipmaps' sowie der Begriff des 'Geomorphings'. Die Geometry Clipmaps stellen einen effizienten Level Of Detail (LOD) Algorithmus im Bereich des Terrain Renderings dar. Ein Problem dieses Level Of Detail Algorithmus, ist jedoch die Sichtbarkeit der Übergänge zwischen den einzelnen Auflösungsstufen des Terrains. An dieser Stelle kommt das Geomorphing ins Spiel, welches diese störenden Übergäge möglichst 'smooth' gestalten soll.

Im Unterschied zum Programm von Hoppe, bei welchem die Algorithmen zu großen Teilen auf der CPU implementiert wurden, so llte bei diesem Programm soviel wie möglich auf die GPU verlagert werden. Hierbei stellte sich heraus, dass vor allem die Erze ugung der Geometrie effizient mit Hilfe von Shadern auf der Grafikkarte gelöst werden konnte.

Da sich immer wieder der Transfer von Geometrie zwischen Programm und Grafikkarte als Flaschenhals herausstellt, wurde bei diesem Projekt ein Beta- Treiber von ATI eingesetzt. Dieser ermöglicht es Speicher auf der Grafik karte zu allokieren und an einen bestimmten Kontext (z.B. als Vertex Array) zu binden.

Der offensichtliche Vorteil dieser Methode ist, dass keine Geometriedaten über den Bus transferiert werden. Dies bedingt aber auch die Größe des zu zeichnenden Terrains, da der Speicher der Grafikkarte stark beschränkt ist.

Screenshots

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Downloads

Ausarbeitung (pdf)
Folien (pdf)

Wolfgang Holler, Mai 2005, Munich

 

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