1 |
1
그래픽스 처리 유닛(Graphics Processing Unit, 이하 GPU)을 이용한 사진트리 기반의 지형 렌더링 방법으로서,
(1) 상세단계(LOD) 조절을 위한 표면거칠기값을 포함하는 사진트리 텍스처(quadtree texture)와 쉐이딩(shading)을 위한 노말 맵(Normal Map)을 생성하는 단계;
(2) 상세단계(LOD) 선택을 통해 각 블록에 포함된 지형을 구성할 노드들을 탐색하고, 각 노드들에 대한 정점(Vertex)들을 사진트리로 증식시키며 복수의 가시 정점(visible vertices)들을 생성하는 단계;
(3) 상기 생성된 복수의 가시 정점들로부터 삼각 메시를 생성하고, 상기 생성된 메시들 간의 이웃 노드 검사를 통해 크랙 제거를 위한 패치를 생성하여 상기 생성된 메시를 패치된 블록 메시로 변환하는 단계; 및
(4) 상기 패치된 블록들로 구성된 삼각 메시에 고도 필드로부터 높이 값을 적용하고, 노말 맵으로 쉐이딩 하여 지형 영상으로 렌더링 하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPU를 이용한 사진트리 기반의 지형 렌더링 방법
|
2 |
2
제1항에 있어서, 상기 사진트리 텍스처는, 상기 사진트리를 구성하는 각 노드(node)마다의 블록의 레벨, 높이 값, 및 표면거칠기값(σ)을 포함하고,
상기 표면거칠기값(σ)은, 다음 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 GPU를 이용한 사진트리 기반의 지형 렌더링 방법
|
3 |
3
제1항에 있어서, 상기 렌더링 파이프라인은, 기하 음영 단계(Geometry Shader stage, 이하 GS) 및 스트림 출력 단계(Stream Output stage, 이하 SO)를 포함하고,
복수의 가시 정점들을 생성하는 상기 단계 (2)는,
(a) 상기 렌더링 파이프라인의 초기 값으로 상기 사진트리의 루트 노드에 해당하는 단일 정점을 입력받는 단계;
(b) 상기 GS에서 상기 입력받은 단일 정점이 각각의 노드에 대해 상위 레벨로의 탐색 여부를 판별하는 플래그 값(f)에 따른 탐색 조건을 만족하는지 상세단계(LOD) 선택을 하는 단계;
(c) 상기 상세단계(LOD) 선택 결과, 상기 단일 정점이 탐색 조건을 만족하지 않으면 상기 단일 정점을 기준으로 분할되는 4개의 서브블록의 중점에 자식 노드들의 정점을 생성하고, 상기 단일 정점 자신은 삭제하는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 결과를 SO(Stream Output stage)를 통해 1차원 버퍼에 저장하는 단계; 및
(e) 각 블록들이 위치할 장소에 각 블록의 레벨을 지정한 정점들을 생성하기 위하여 상기 저장된 결과를 다시 상기 렌더링 파이프라인으로 제공하여 상기 각 자식 노드들의 정점마다 생성해야 하는 사진트리의 깊이만큼 상기 단계 (a) 내지 단계 (d)의 과정을 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPU를 이용한 사진트리 기반의 지형 렌더링 방법
|
4 |
4
제1항에 있어서, 상기 렌더링 파이프라인은, 기하 음영 단계(Geometry Shader stage, 이하 GS) 및 스트림 출력 단계(Stream Output stage, 이하 SO)를 포함하고,
상기 단계 (3)은,
(f) 상기 생성된 복수의 가시 정점들이 나타내는 블록의 상하좌우에 위치한 동일한 레벨의 블록을 갖는 4개의 이웃 정점들의 위치를 계산하는 단계;
(g) 상기 위치가 계산된 이웃 정점들에 대하여 아래 수학식을 만족하는 플래그 값(f)을 이용하여 크랙 발생 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 패치를 생성하여 상기 가시 정점들을 패치된 블록 메시로 변환하는 단계; 및
(h) 상기 변환된 블록 메시를 상기 SO를 통해 다시 상기 렌더링 파이프라인으로 피드백 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPU를 이용한 사진트리 기반의 지형 렌더링 방법
|
5 |
5
제4항에 있어서, 상기 단계 (g) 중 패치를 생성하여 패치된 블록 메시로 변환하는 단계는,
(i) 상기 위치가 계산된 이웃 정점들에 해당하는 각 삼각형(triangle)들을 입력받아 이웃 노드 검사를 실시한 결과, 크랙이 발생한 경우에는 T-정점이 발견된 위치를 기준으로 상기 삼각형을 2조각으로 쪼개는 단계; 및
(j) 상기 단계(i)을 상기 사진 트리의 최대 레벨(Lmax) - 1 번 반복하여 패치를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 패치는,
상기 단계 (g)에서의 판단 결과, 크랙이 발생하지 않으면 상기 이웃 노드들을 이용하여 생성된 2개의 삼각형으로 구성된 블록 메시이고, 크랙이 발생하면 상기 이웃 노드들을 이용하여 생성된 4개의 삼각형으로 구성된 블록 메시인 것을 특징으로 하는 GPU를 이용한 사진트리 기반의 지형 렌더링 방법
|