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

Udělali jsme proto ještě krátké testy na jiných dělících schématech a s podobně neuspokojivými
výsledky jsme se jali hledat nové schéma, které by nám vyhovovalo. Předně jsme chtěli udržet
velikost nosiče takovou, aby se řídící vrcholy vešly do mřížky 4×4, jakou používá Loopovo
schéma. Od něj jsme tedy vyšli s definicí jediného pravidla pro hranový vrchol a pokoušeli se
pravidlo pozměnit tak, aby se terén méně smršťoval. Připomeňme, že pravidlo přiřazuje
hranovému vrcholu hodnotu
3
8 1
8 ,
kde reprezentuje koncový vrchol dané hrany a je protilehlý vrchol v trojúhelníku
obsahujícím danou hranu (viz Obrázek 3.3). Je snadné nahlédnout, že problém je ukryt ve třech
osminách z obou koncových vrcholů, které dohromady představují hodnotu nižší, než jakou
získáme běžnou lineární interpolací. Jedna osmina protilehlých vrcholů pak vrchol zpravidla
ještě více „stáhne“. První logická změna tedy byla použít pět osmin pro konce hran a odečíst
jednu osminu protilehlých vrcholů. Výsledek byl lepší, ale stále velmi neuspokojivý. Ani větším
experimentováním se nám nepodařilo nalézt na základě takto jednoduchého schématu žádnou
výrazně lepší funkci.
Další postup byl založen na triangulaci mřížky, se kterou pracujeme. Snažili jsme se totiž vesměs
aplikovat trojúhelníkové schéma na mřížku, která je od základu pravoúhlá (rodělená po
diagonálách). To nás přivedlo k definování schématu, které by více respektovalo naše pravidelné
dělení plochy a bylo citelnější k rozdílným úhlům trojúhelníku. Na základě pokusů se nám
podařilo nalézt schéma, které pro nižší úrovně dělení dávalo poměrně pěkné výsledky blízké
těm, které jsme získali užitím butterfly schématu. Dvě pravidla tohoto schémata znázorňuje
Obrázek 4.5. Pravidlo pro horizontální hrany používá stejné koeficienty jako pravidlo pro
vertikální.
3
8
1
8
3
8
1
16
Obrázek 4.5: Masky námi zvoleného dělícího schématu. Vlevo maska pro diagonálu, vpravo maska
pro horizontální a vertikální hranu.
Když naše pravidlo pozvolna konvergovalo k vizuálně zajímavým výsledkům, rozhodli jsme se
rozšířit geometry shader, ve kterém jsme dělící schéma implementovali, tak, aby prováděl
adaptivní dělení na základě metriky chyby definované pohledem pozorovatele. Zde jsme narazili
na jedno velmi zásadní omezení současného návrhu geometry shaderů, které se nám ani
následně s jeho znalostí nepodařilo najít v žádné dokumentaci (nicméně nám bylo potvrzeno
zástupci firem Microsoft a AMD). Toto omezení definuje limit pro objem dat, která je možno
9
16
9
16
1
16
62