dc.creator | Nascimento, Bruno Torres do | |
dc.date.accessioned | 2021-10-18T18:38:36Z | |
dc.date.available | 2021-10-18T18:38:36Z | |
dc.date.issued | 2020-09-30 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22448 | |
dc.description.abstract | The procedural generation of virtual terrains from geospatial data is used in several cate-
gories of applications, such as virtual simulators, games, and visualization of GIS data, and
often demands the visual integration of roads, rivers, and other terrain features. This work
presents a procedural technique for carving paths on virtual terrains generated from Digital
Elevation Models (DEM). A path is a feature on the terrain with a well-defined route, such as
a road or river. The paths are loaded from vector data and converted from polylines to 3D
cubic Bézier curves with C2 continuity and smoothness parameterization. Then, the cubic
curves are divided and transformed into quadratic curves and sent to the GPU where our
technique processes the entire heightmap in parallel, calculating the displacements to cre-
ate excavations and embankments on the terrain along the paths. Our technique employs
a spatial hash using the bounding boxes of the curves to reduce calculations on the GPU.
The approach of using quadratic curves allows the calculations of point-to-curve distances
to be carried out analytically, promoting a substantial improvement in performance when
compared to numerical approaches, and allowing reaching times compatible with real-time
execution. In addition, the use of a set of carving parameters allows the user to control the
dimensions and profile of the paths sculpted in the terrain, changing the width, the lateral
inclination, and the smoothing distance, producing smooth and natural-looking paths. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Curvas de Bézier | por |
dc.subject | Edição procedimental | por |
dc.subject | Terrenos virtuais | por |
dc.subject | Hash espacial | por |
dc.subject | Terraplenagem | por |
dc.subject | Bézier curves | eng |
dc.subject | Procedural editing | eng |
dc.subject | Virtual terrains | eng |
dc.subject | Spatial hashing | eng |
dc.subject | Earthwork | eng |
dc.title | Edição procedimental de terrenos virtuais utilizando curvas de Bézier 3D de baixo grau em GPU | por |
dc.title.alternative | Procedural editing of virtual terrains using low degree 3D Bézier curves on GPU | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | A geração procedimental de terrenos virtuais a partir de dados geoespaciais é empregada
em diversas categorias de aplicações, como simuladores virtuais, jogos e visualização de
dados de Sistemas de Informação Geográfica (SIG), e frequentemente demanda a inte-
gração visual de estradas, rios e outras características do terreno. Este trabalho apresenta
uma técnica procedimental para terraplenagem de caminhos em terrenos virtuais gera-
dos a partir de Modelos Digitais de Elevação (MDE). Um caminho é uma característica
do terreno com um percurso bem definido, como uma estrada ou rio. Os caminhos são
carregados a partir de dados vetoriais e convertidos de polilinhas para curvas de Bézier
cúbicas 3D com continuidade C2 e parametrização de suavidade. Em seguida, as curvas
cúbicas são divididas e transformadas em curvas quadráticas e enviadas para a GPU onde
a nossa técnica processa todo o mapa de alturas em paralelo, calculando as movimenta-
ções de terra para criar escavações e aterros no terreno ao longo dos caminhos. A nossa
técnica emprega um hash espacial utilizando as caixas delimitadoras das curvas para re-
duzir os cálculos na GPU. A abordagem de se utilizar curvas quadráticas permite que os
cálculos de distância de ponto à curva sejam realizados de forma analítica, promovendo
uma melhora substancial no desempenho quando comparado às abordagens numéricas,
e permitindo que se alcance tempos compatíveis com execução em tempo real. Além
disso, a utilização de um conjunto de parâmetros de terraplenagem permite que o usuário
controle as dimensões e o perfil dos caminhos esculpidos no terreno, modificando a lar-
gura, a inclinação lateral, e a distância de suavização, produzindo caminhos suaves e com
aparência natural. | por |
dc.contributor.advisor1 | Pozzer, Cesar Tadeu | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4519764091092504 | por |
dc.contributor.referee1 | Rutzig, Mateus Beck | |
dc.contributor.referee2 | Azevedo, Vinicius da Costa de | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/7546051199177284 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Ciência da Computação | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |