Terrain Processing on Modern GPU - Computer Graphics Group ...

získávaných přes silně limitovaný datový kanál. Návrh implementace je možné nalézt v (19),
ačkoli zdrojový kód není dostupný, neboť se stal součástí rozšíření Direct3D.
2.3.3 Kvadrantový strom
Kvadrantový či jiný strom se zpravidla používá pro hierarchické rozdělení zobrazované scény, ve
které potřebujeme často eliminovat velké množství objektů, jež prostorově splňují nějakou
podmínku (například nejsou vidět). Je přirozené využít již existující struktury a aplikovat ji
v modifikované podobě i na terén, zvláště pokud je reprezentovaný výškovou mapou – přirozeně
pravidelnou strukturou. Vznikla proto celá řada algoritmů pro zobrazování terénu, které v nějaké
podobě využívají kvadrantový strom (ale také například binární strom, jak si ukážeme v odstavci
2.3.4).
Povaha kvadrantového stromu jej předurčuje k horším výsledkům, než jakých jsme schopni
dosáhnout méně svázanými strukturami, jako je například progressive mesh, u kterého se při
zjednodušování bere v úvahu celý objekt. Pravidelné struktury se však snáze implementují a
výrazně lépe se v nich přistupuje ke konkrétním datům. Generování stromu je velice snadné –
dělíme plochu terénu rekurzivně na čtyři stejné části tak dlouho, dokud nesplňuje zpracovávaná
oblast podmínku danou zvolenou metrikou. Příklad dělení takovým stromem ukazuje Obrázek
2.7.
Obrázek 2.7: Obecný kvadrantový strom (vlevo) a omezený kvadrantový strom vytvořený nad
stejnými daty (vpravo)
Pro kvadrantový strom je zásadní především způsob triangulace výsledného útvaru. Algoritmem
pro dělení totiž získáme pouze informace o tom, jak věrně je třeba kterou část terénu
reprezentovat. Zde se otevírá obecný problémem s napojováním různých částí modelu, které byly
triangulovány s jiným nastavením. Je to ideální příležitost pro vznik prasklin a T-spojů, kterým se
chceme vyhnout. Jednou možností je tzv. omezený kvadrantový strom (restricted quadtree), což je
varianta klasického kvadrantového stromu vázaná podmínkou na dělení jednotlivých částí. Tato
podmínka stanovuje maximální rozdíl v úrovních dělení dvou sousedních oblastí na 1. Tedy
jestliže jednu oblast rekurzivně rozdělíme třikrát, žádného jejího souseda nesmíme rozdělit více
než 4x nebo méně než 2x (viz Obrázek 2.7).
I pro omezený kvadrantový strom je nutné řešit triangulaci oblasti s ohledem na okolní oblasti,
avšak situace je daleko snazší. Rozdělíme čtverec pomocí diagonál na čtyři pravoúhlé
24