Tez No İndirme Tez Künye Durumu
199475
Visualization of urban environments / Yerleşim alanlarının görüntülenmesi
Yazar:TÜRKER YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. UĞUR GÜDÜKBAY
Yer Bilgisi: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Konu:Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin:
Onaylandı
Doktora
İngilizce
2007
133 s.
Bilgisayar grafiklerinde geniş geometrik ortamların modellenmesi ve gürü ntü len-s ou umesi popü ler bir araştırma alanıdır. Bu tezde, geniş ve karmaşık şehir ortam-u s s sslarının uretilmesi ve stereoskopik olarak gürü ntü lenmesi işin bir cerşeve sunul-ü ou u c şcmaktadır. Kullanıcının güreceˇi gürü ntü ye katkıda bulunmayan geometrinino g ou uşoˇunun elenmesi işin, kapatılan alanların atılması ve bakış piramidi dışında kalancg c s salanların ayıklanması yüntemleri uygulanmaktadır. Kapatılan alanların atılmasıoişlemi işin daraltma yüntemi, yeni bir Minkowski farkına dayanan yaklaşıms c o sile uygulanmaktadır. Kısmˆ gürü ntü lemeyi saˇlayabilmek işin, dilimsel temsilı ou u g cadı verilen yeni bir bina temsil yüntemi geliştirilmiştir. Bu yüntem sayesinde,o s s okısmˆ gürü nü rlü k, depolama ihtiyacında muazzam azaltmalar saˇlanarak tem-ı ou u u gsil edilebilmektedir. Elde edilen gürü ntü listesi grafik işlemci unitesi tabanlıou u s übir algoritma aracılıˇıyla gürü ntü lenmektedir. Stereoskopik gürü ntü leme, ge-g ou u ou uzinti esnasında hesaplanan güz pozisyonlarına dayanmakta ve gürü ntü listelerio ou utespit edilmiş kapatılan alanların bilgisi kullanılarak elde edilmektedir. Stereos-skopik gürü ntü leme işin bakış piramidi dışındaki nesnelerin ayıklanması işlemi,ou u c s s süher iki güz işin iki yerine bir kez uygulanmaktadır. Onerilen algoritmalarockişisel bilgisayarlarda kodlanmıştır. Performans deneyleri, kapatılan alanlarıns satılması yüntemi ile dilimsel veri yapısı kullanımının, standart gürü ntü lemenino ou ukullanıldıˇı bina seviyesindeki kapatılan alanların ayıklanması yüntemine güreg o operformansı; gürü ntü karesi hızı olarak % 81 arttırdıˇını; grafik işlemci unitesiou u g s ütabanlı yüntem kullanımının da buna % 315 ilave artış saˇladıˇını ve depolamao sg güihtiyacını % 97 azalttıˇını güstermektedir. Onerilen cerşevenin kullanılmasının,g o şcbü yü k ve karmaşık şehir modellerinin dü zgü n ve gerşek zamanlı gürü ntü lenmesiniuu ss uu c ou usaˇladıˇı güsterilmiştir.g go sAnahtar süzcükler : Stereoskopik gürü ntü leme, dilimsel veri yapısı, uzay altou ou ubülü mleme, sekizli ağaşlar, kapatılan alanların ayıklanması, kapatanların daral-ou gctılması, Minkowski farkı, bülgeden gürüş, şehir gürü ntü leme, gürü nü rlü k işleme.o o us s ou u ou u u sv
Modeling and visualization of large geometric environments is a popular researcharea in computer graphics. In this dissertation, a framework for modeling andstereoscopic visualization of large and complex urban environments is presented.The occlusion culling and view-frustum culling is performed to eliminate mostof the geometry that do not contribute to the user?s final view. For the occlu-sion culling process, the shrinking method is employed but performed using anovel Minkowski-difference-based approach. In order to represent partial visibil-ity, a novel building representation method, called the slice-wise representationis developed. This method is able to represent the preprocessed partial visibilitywith huge reductions in the storage requirement. The resultant visibility list isrendered using a graphics-processing-unit-based algorithm, which perfectly fitsinto the proposed slice-wise representation. The stereoscopic visualization de-pends on the calculated eye positions during walkthrough and the visibility listsfor both eyes are determined using the preprocessed occlusion information. Theview-frustum culling operation is performed once instead of two for both eyes.The proposed algorithms were implemented on personal computers. Performanceexperiments show that, the proposed occlusion culling method and the usage ofthe slice-wise representation increase the frame rate performance by 81 %; thegraphics-processing-unit-based display algorithm increases it by an additional315 % and decrease the storage requirement by 97 % as compared to occlusionculling using building-level granularity and not using the graphics hardware. Weshow that, a smooth and real-time visualization of large and complex urban en-vironments can be achieved by using the proposed framework.Keywords: Stereoscopic visualization, slice-wise representation, space subdivi-sion, octree, occlusion culling, occluder shrinking, Minkowski difference, from-region visibility, urban visualization, visibility processing.iv