Процедурна генерація цифрового представлення рельєфу місцевості та дорожньої мережі в 3D-графіці

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню існуючих та розробці ефективних алгоритмів генерування природних і рукотворних компонентів цифрових ландшафтів для 3D-візуалізації, а також для ефективної обробки даних з подальшою їх інтеграцією у розроблюваний програмний застосунок. Дослідження зосереджено на вдосконаленні методів моделювання природних процесів та інтеграції штучних елементів, таких як мережі доріг, у цифровий рельєф, акцентуючи увагу на ефективності обчислень і точності візуалізації. Вдосконалено окремі методи маніпулювання картою висот, розроблено модульний підхід для реалізації режимів змішування та метод інтеграції доріг до ландшафту. Також реалізовано ефективні структури даних для оптимізації обчислювальних процесів, що забезпечують безперебійну роботу та оптимізацію, і є важливим для реальних застосунків, таких як середовища віртуальної реальності та системи моделювання. Визначено та обґрунтовано найбільш корисні передові математичні підходи, включаючи дискретні гідродинамічні моделі та моделювання ерозії на основі фізики, для відтворення природних геологічних і гідрологічних процесів, завдяки яким досягається виняткова схожість синтезованих ландшафтів на реальні. Матеріали кваліфікаційної роботи можуть бути корисними в подальших академічних дослідженнях, а також для дослідників і фахівців, які працюють в галузях моделювання та візуалізації цифрових природних середовищ, що поєднують в собі окремі антропогенні об’єкти. Це сприятиме розвитку розуміння прийомів поєднання природного рельєфу та штучно створених об’єктів, а також пошуку найбільш раціональних методів синтезу реалістичних і функціональних цифрових середовищ.