Nuevas estrategias de occlusion culling en entornos complejos y compactos

Resumen

Nuevas estrategias de occlusion culling en entornos complejos y compactos. Los entornos virtuales cada vez son más complejos con más elementos y mayor detalle geométrico. Esta complejidad con lleva un mayor coste computacional para su representación. Además la visualización incluye efectos más realistas lo que dificulta realizar simulaciones en tiempo real. En este trabajo se describen algoritmos para visualización monoscópica y esteroscópica capaces de obtener un buen rendimiento en condiciones de dibujado exigentes. El estudio realizado determina la visibilidad de los elementos que componen la escena con el objetivo de acelerar la visualización. Para determinar la visibilidad se utilizan consultas de oclusión por hardware. Los algoritmos planteados se aplicasen en escenas complejas, compactas y no densamente ocultas. En estas escenas el porcentaje de elementos ocultos no es grande, en las zonas más criticas ronda el 30 %. Por esta razón, los algoritmos debe ser simples para no invertir más tiempo en determinar la visibilidad de los objetivos que en dibujarlos directamente. La eficiencia de los algoritmos propuestos se basa en varios factores. En primer lugar, los objetos visibles de ordenan para que las consultas de oclusión reduzcan los casos de falsos positivos. Además, se utiliza una geometría apropiada para las consultas de oclusión. Por último, se puede utilizar una estrategia agresiva de coherencia temporal para mejorar la frecuencia de dibujado. La mayor contribución de este trabajo consiste en la proposición de un nuevo parámetro de oclusión que acelera la visualización de entornos complejos. Esta información sirve para conocer la relevancia de cada objeto en la imagen y de esta forma representar al objeto con menor detalle. Mediante este parámetro se aumenta muy notablemente el rendimiento de la visualización. Virtual environments become more complex with more elements and greater geometric detail. This complexity entails a greater computational cost for its representation. In addition, the visualization includes more realistic effects that make difficult real time simulations. In this work, algorithms for monoscopic and stereoscopic visualization are described. These algorithms reach good performances even in a more demanding rendering condition. The algorithms determine the visibility of objects with hardware occlusion queries in order to accelerate the visualization. The research deals with complex and compact scenes where the percentage of occluded elements is not great. Therefore, the algorithms must be fast and simple to do not spend more time in determining the visibility of the objects than in drawing them directly. The efficiency of the proposed algorithms is based on several factors. Firstly, visible objects are sorted so occlusion queries can reduce false positives results. Next, an appropriate geometry is used in occlusion queries. And finally, an aggressive strategy of temporal coherence may be used to improve performance. The major contribution of this work consists of a new parameter of occlusion that improves the visualization of complex environments. This information is used to assess the relevance of each object in the image This parameter increases remarkably the frame rate.