Эффективность использования карт освещения

Следующие графики показывают зависимости числа кадров в секунду, генерируемых программой, от числа граней с наложением карт освещения и без него, для двух способов наложения карт освещения – двухпроходного рисования и мультитекстурирования.

 

Двухпроходное рисование	Мультитекстурирование

 

Суть двухпроходного рисования в том, что каждая грань рисуется два раза – один раз с основной текстурой, второй раз с картой освещения в режиме «смешивания» - поэтому скорость рисования сцены падает в два раза. Мультитекстурирование – операция, реализованная аппаратно и позволяющая наложить несколько текстур в один проход, поэтому скорость рисования сцены падает очень незначительно. В обоих случаях число кадров в секунду выше требуемого для интерактивных программ уровня в 25 кадров/с.

Сравним использование карт освещения с простой моделью освещения, реализованной программно (освещенность вычисляется для каждой грани в момент рисования):

Сравнение временных затрат на наложение карт освещения и использование простой модели освещения

Как видно из рис. 28, использование карт освещения опережает по скорости даже простую модель освещения, позволяя при этом получить гораздо более реалистичное изображение.

 

Заключение

Разработанный программный комплекс отвечает всем предъявляемым к нему требованиям. Он обеспечивает возможность генерации или загрузки карт высот, карты освещенности и текстуры. Также он позволяет строить изображения ландшафта с наложением текстуры в реальном времени. В программе были использованы возможности аппаратного ускорения. Проведены исследования работы алгоритмов на различных наборах исходных данных.

 

Результаты работы программы можно использовать для рисования освещенной сцены в реальном времени, с такой высокой скоростью, которая невозможна без использования предварительного расчета освещения. Получаемые изображения обладают высокой степенью реалистичности.

Благодаря тому, что форматы результатов (набор карт освещения) являются широко распространенными в современных приложениях трехмерной графики, программу можно легко использовать на практике для решения реальных задач.

 

Тем не менее, существует множество путей усовершенствования описанного программного комплекса.

Во-первых, генерируемые текстуры ландшафта все-таки выглядят не очень реалистично, из-за того, что на них не накладывается текстура грунта, травы, а также она не зависит от определенных факторов (каждой высоте соответствует определенный цвет).

Во-вторых, в данной программе нет генерируемых растительности и деревьев, а также смена времени суток.

Внесение данных нововведений, несомненно, добавило бы реалистичности в генерируемый мир и расширило бы его возможности.

 

 

Список литературы

· Г.Снук — 3D ландшафты в реальном времени на С++ и DirectX9

· Роджерс Д. Алгоритмические основы машинной графики: пер. с англ.— М.: Мир, 1989.— 512 с.: ил.

· Авдеева С.М., Куров А.В. Алгоритмы трехмерной машинной графики: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1996. – 60 с.: ил.

· Свободная энциклопедия Wikipedia. http://ru.wikipedia.org/

· http://www.xdev.ru – «Генерация трехмерных ландшафтов».