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

využít ít koherence mezi sousedními hodnotami. Na snížení paměťových nároků by bylo možné
využít různé známé komprimační algoritmy používané na kompresi obrazových dat. Pro nás by
to však znamenalo nutnou dekompresi při rekonstrukci hodnot, což by výrazně snižovalo snižova
efektivitu navrženého algoritmu. Rozhodli jsme se proto využít blokovou kompresi, kompresi, která která je dnes
implementovaná hardwarově na každém GPU a a pro pro shader využívající využívající komprimovanou
komprimovanou
strukturu se dekomprese provádí zcela transparentně bez výkonnostních ztrát.
Bloková loková komprese je založena na koherenci hodnot sousedních vzorků. Čtvercový blok 16
vzorků je vždy zpracováván najednou a je z něj vytvořeno bitové pole reprezentující hodnoty
všech vzorků v bloku. Při kompresi se v bloku najdou mezní hodnoty (minimum a maximum) m a
mezi těmito mezemi je lineární interpolací nalezeno několik dalších dalších mezihodnot. mezihodnot. Každému z 16
vzorků bloku je pak přiřazen index jedné z hodnot, které je nejblíže. . Blok je následně uložen jako
bitové pole, do kterého se uvedou hodnoty maxima a min minima ima a indexy všech 16 vzorků. V praxi
se používá 8 hodnot pro jeden blok, které je možné indexovat pomocí 3 bitů. bitů. Meze jsou jsou vyjádřeny
osmibitovým číslem, takže dohromady zabere jeden blok 8 bytů ( (16·3 3 + 2·8 2 bitů), což jsou
průměrně 4 bity na vzorek vzorek. Hodnoty ve vstupní výškové mapě jsou vyjádřeny pomocí 32 bitů,
takže jsme dosáhli kompresního poměru téměř téměř 8:1. Samozřejmě jde jde o ztrátovou kompresi, proto
nemůžeme stejně radikální postup postup použít použít vždy, resp. ne vždy bude takto zvolený postup postup podávat
podávat
uspokojivé ivé výsledky. Ztrátovost blokové komprese na na osmibitové výškové mapě ukazuje
Obrázek 4.11. Další výsledky s kompresí jsou shrnuty v odstavci 4.6.1.
Obrázek 4.11: : Bloková komprese použitá na osmibitovou výškovou mapu mapu (vlevo) (vlevo) zanesla zanesla do
do
obrázku chyby, které jsou znázorněny jasem ppo
o 64násobném přesvětlení (vpravo). Velikost
maximální odchylky činí 0.8%.
4.4.2 Generování normálové mapy
Aby bylo možné terén korektně vystínovat, je je třeba třeba definovat normálové vektory v v místech, kde
je počítán lokální světelný model. Protože původním vstupem našeho šeho programu (před fází
předzpracování) je výšková mapa, nejsou informace o normálách povrchu zpravidla zpravidla k dispozici.
Z uniformně vzorkovaného terénu je možné rekonstruovat rekonstruovat přibližnou přibližnou hodnotu normálového
vektoru na základě diferencí sousedních hodnot. To je možné provádět během zobrazování, nebo
77