МЕТОД ТЕССЕЛЯЦИИ НА GPU РЕЛЬЕФА ЗЕМЛИ ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ ВИДЕОТРЕНАЖЕРОВ

摘要

В статье предлагается новый распределенный метод тесселяции виртуального рельефа Земли на графическом процессоре (GPU) для космических видеотренажерных комплексов. Метод работает в реальном времени в многообъектных космических виртуальных сценах, содержащих до 2 млн полигонов. Построение полигональной модели рельефа выполняется с помощью патчей-треугольников (патчей) различных уровней детализации на видеокартах с поддержкой программируемой тесселяции. Вычисление патчей одного уровня детализации выполняется полностью на GPU, параллельно и независимо друг от друга, с помощью разработанной шейдерной программы, написанной на языке GLSL. В работе предложен алгоритм отбора патчей, необходимых для визуализации видимой земной поверхности, а также алгоритм коррекции барицентрических координат вершин тес-селированных патчей, обеспечивающий стыковку треугольников в модели рельефа без разрывов геометрии. На основе разработанных распределенных методов и алгоритмов был создан и успешно апробирован программный комплекс визуализации виртуальной поверхности Земли. Предложенное решение может быть также применено в системах виртуального окружения, виртуальных лабораториях, обучающих геоприложениях и др.