Research project

Interactive Visualization of Procedural Models

Komplexe 3D-Modelle virtueller Objekte lassen sich oftmals nur in prozeduraler Form beschreiben, das heißt als Programm, das Geometrie und Oberflächeneigenschaften des Objektes in variablem Detailgrad, zu bestimmten Zeitpunkten einer Animation oder in unterschiedlichen Ausprägungen erzeugt. Ein Beispiel ist eine Prozedur, die das geometrisches Modell eines Baumes einer bestimmten Gattung mit vorgegebenem Alter generiert, und die ebenso beschreibt, wie die Blätter des Baumes eingehendes Licht reflektieren. Bisher werden solche Modelle in Standarddarstellungen umgewandelt (Dreiecksnetze, Texturen, vereinfachte Reflexionsmodelle) und dann mit Standardtechniken visualisiert. Dieser Umweg kostet Rechenzeit und Speicher, und es gehen viele Optimierungsmöglichkeiten für eine interaktive Visualisierung verloren. In diesem Projekt werden Verfahren untersucht, unterschiedliche bekannte prozedurale Modelle erst zur Laufzeit auszuwerten und dann direkt zu visualisieren. Dazu werden die Möglichkeiten moderner programmierbarer Grafikhardware ausgenützt. Diese stellen enorme Rechenleistung zur Verfügung, die parallele Fließbandarchitektur macht jedoch spezielle Auswerte- und Visualisierungsalgorithmen nötig. In dem Projekt werden solche Algorithmen für einige klassische prozedurale Modelle wie fraktale Höhenfelder und L-Systeme entwickelt.

Project manager:
Prof. Dr.-Ing. Marc Stamminger

Project participants:
Prof. Dr.-Ing. Carsten Dachsbacher, Dipl.-Inf. Sebastian Buntin

Keywords:
Visualisierung; Prozedurale Modelle; Grafikhardware

Duration: 1.1.2005 - 31.12.2006

Contact:
Stamminger, Marc
Phone 09131/85-29920, Fax 09131/85-29931, E-Mail: Marc.Stamminger@fau.de

Publications

Dachsbacher, Carsten ; Stamminger, Marc: Translucent Shadow Maps. In: Eurographics (Ed.) : Rendering Techniques 2003 (Eurographics Symposium on Rendering Leuven, Belgien 25.-27.6.2003). 2003, pp 197-201,311.

Dachsbacher, Carsten ; Stamminger, Marc: Rendering Procedural Terrain by Geometry Image Warping. In: Keller, A. ; Jensen, H. W. (Ed.) : Rendering Techniques 2004 (Eurographics Symposium on Rendering 2004 (EGSR 2004) Norkoeping). / : Eurographics Association, 2004, pp 103-110. (Rendering Techniques 2004 (Proceedings of Eurographics Symposium on Rendering)) - ISBN 3-905673-12-6

Dachsbacher, Carsten ; Stamminger, Marc: Reflective Shadow Maps. In: ACM, SIGGRAPH (Ed.) : Proceedings of ACM SIGGRAPH Symposium on Interactive 3D Graphics and Games 2005 (2005 ACM SIGGRAPH Symposium on Interactive 3D Graphics and Games Washington DC 3.-6. April 2005). 2005, pp 203-231.

Dachsbacher, Carsten ; Meyer, Martin ; Stamminger, Marc: Heightfield Synthesis by Non-Parametric Sampling. In: Greiner, Günther ; Hornegger, Joachim ; Niemann, Heinrich ; Stamminger, Marc (Ed.) : VISION, MODELING, AND VISUALIZATION 2005 (VISION, MODELING, AND VISUALIZATION 2005 Erlangen 16.-18. November 2005). Erlangen : Akademische Verlagsgesellschaft Aka, 2005, pp 297-302.

Sußner, Gerd ; Dachsbacher, Carsten ; Greiner, Günther: Hexagonal LOD for Interactive Terrain Rendering. In: Greiner, Günther ; Hornegger, Joachim ; Niemann, Heinrich ; Stamminger, Marc (Ed.) : Vision Modeling and Visualization 2005 (Vision Modeling and Visualization 2005 Erlangen 16.-18. November 2005). Erlangen : Akademische Verlagsgesellschaft, 2005, pp 437-444.

Dachsbacher, Carsten ; Stamminger, Marc: Cached Procedural Textures for Terrain Rendering. In: Engel, Wolfgang (Ed.) : Shader X4. 1. Edition Boston : Charles River Media, 2006, pp 457-466. - ISBN 1584504250

Dachsbacher, Carsten ; Stamminger, Marc: I3: Interactive Indirect Illumination. In: Engel, Wolfgang (Ed.) : Shader X4. 1. Edition Boston : Charles River Media, 2006, pp 235-246. - ISBN 1584504250

Dachsbacher, Carsten: Interactive Terrain Rendering - Towards Realism with Procedural Models and Graphics Hardware. Erlangen, Universität Erlangen-Nürnberg, Ph.D. thesis, 2006. - 176 pages.

Dachsbacher, Carsten ; Stamminger, Marc: Splatting Indirect Illumination. In: Watson, Ben ; Cohan, Jonathan (Ed.) : Proceedings of ACM SIGGRAPH Symposium on Interactive 3D Graphics and Games 2006 (Symposium on Interactive 3D Graphics and Games 2006). New York : ACM Press, 2006, pp 93-100.

Dachsbacher, Carsten ; Tobias Bolch ; Stamminger, Marc: Procedural Reproduction of Terrain Textures with Geographic Data. In: L. Kobbelt ; T. Kuhlen ; T. Aach ; R. Westermann (Ed.) : Vision, Modelling and Visualization (Vision, Modelling and Visualization Aachen Nov 22.-24). Berlin : Akademische Verlagsgesellschaft, 2006, pp 105--112.

Dachsbacher, Carsten ; Stamminger, Marc: Splatting of Diffuse and Glossy Indirect Illumination. In: Engel, Wolfgang (Ed.) : Shader X 5. Boston : Charles River Media, 2007, pp 373-387.