Geri Dön

Shadow height maps for terrain shadowing

Arazi gölgeleme problemi için gölge yükseklik haritalarının kullanımı

  1. Tez No: 312067
  2. Yazar: UFUK CAN BİÇİCİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. LALE AKARUN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 205

Özet

Arazilerin gölgelenmesi zor bir problemdir. Gölge hacimleri ve gölge haritalarıgibi genel algoritmalar yükseklik haritası geometrisi ile çok iyi çalışmamaktadır. Gölgehacimleri binlerce üçgene bölünmüş olan yükseklik haritaları için çok pahalı bir operasyonolan silüet çıkarımını gerektirir. Gölge haritaları daha iyi bir alternatif olmaklaberaber kendini gölgeleme ve kırpıklanma hataları ortaya çıkarır. İlaveten gölgeharitaları çalışmak için iki çizim geçişineihtiyaç duyar; bu da yükselik haritasının her sahnedeiki kez çizilmesi anlamına gelir. Biz bu tezde güneşin doğrusal ışığından kaynaklananarazi gölgelerini oluşturmak için yeni bir algoritma öneriyoruz. Bunun için yükseklikharitasının gölge hacminin ayrık bir versiyonu olan gölge yükseklik haritasının (GYH)kullanımını öneriyoruz. GYH'deki bir piksel gölgenin mevcut yükseklik haritası lokasyonuüzerindeki yüksekliğini temsil eder. Bu gölge haritalarından, gölge hacimlerindenve ışın izleme yöntemlerinin parçalarından oluşan hibrit bir metoddur. Her güneş ışığıyönü için arazi üzerine parallel güneş ışığı ışınları fırlatarak yeni bir GYH oluşturuyoruz.Araziye veya herhangi bir yüzeye ait bir piksel kendi yüksekliğini GYH'den örneklediğigölge yüksekliği ile karşılaştırır ve gölge yüzeyinin altında ise kendisini gölgede olarakişaretler. Gerçekçi yumuşak gölgeleri simüle edebilmek için iki model tanımlıyoruz.Bunlardan ilki sabit yarıgölge yükseliği, ikincisi de adaptif olarak değişebilen yarıgölgeyüksekliği kullanmaktadır. Testlerimize göre algoritmamız modern bir gölge haritasıtürevi olan Paralel Bölünmüş Gölge Haritaları (PBGH) yönteminden hem kalite hemde performans bakımından daha üstün çalışmaktadır.

Özet (Çeviri)

Shadowing terrains is a challenging problem. Mainstream shadowing algorithmslike shadow volumes and shadow maps, do not work very well with height map geometry.Shadow volumes need silhouette extraction which is a very expensive operationfor a height map tessellated into thousands of triangles. Shadow mapping is a betteralternative, but it suffers from aliasing and self-shadowing artifacts. Additionally,shadow mapping needs two rendering passes to function, this means rendering theheight map twice in each frame. In this thesis, we propose a new specialized terrainshadowing algorithm to generate shadows caused by the directional light of the Sun.We propose the use of shadow height map (SHM), which is a discretized version of theshadow volume of the height map. A pixel in the SHM texture represents the height ofthe shadow on the current height map location. It is a hybrid method which borrowselements from shadow mapping, shadow volumes and ray casting. For each sunlightdirection we generate a new SHM, by casting parallel sunlight rays onto the terrain.We rotate the SHM texture, such that each ray corresponds to a single column of theimage and we apply a simple, iterative 2D shadow volume extraction algorithm on eachcolumn, storing the current height of the shadow to the current pixel in the column,as the algorithm progresses. A pixel of an arbitrary object or to the terrain comparesits world height with the sampled shadow height from the SHM and marks itself inshadow if it is below the shadow surface. We define two models to simulate realisticsoft shadows, first, by using a constant penumbra and second, by using an adaptivelyvarying penumbra height. According to our tests, our algorithm performed better thanthe state-of-the-art shadow mapping variant, Parallel Split Shadow Mapping (PSSM),both in the quality and performance aspects.

Benzer Tezler

  1. Design of mobility, manipulation and vision system of a conceptual lunar micro-rover

    Gezici mikro ay robotunun hareketlilik, manipülasyon ve görüntü işleme sistemleri tasarımı

    NECMİ CİHAN ÖRGER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    ÖĞR. GÖR. TURGUT BERAT KARYOT

  2. Deep learning-based building segmentation using high-resolution aerial images

    Yüksek çözünürlüklü hava görüntüleri kullanarak derin öğrenme temelli bina bölütlemesi

    BATUHAN SARITÜRK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DURSUN ZAFER ŞEKER

  3. Solar envelope and form generation in architecture

    Güneş hacmi ve mimari form oluşumu

    BİROL TOPALOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    MimarlıkOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUALLA ERKILIÇ

  4. An approach for automatic building extraction from high resolution satellite images using shadow analysis and active contours model

    Gölge analizi ve aktif yükselti eğrileri modeli kullanarak yüksek çözünürlüklü uydu görüntülerinden otomatik bina çıkarımı için bir yaklaşım

    SALAR GHAFFARIAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHacettepe Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA TÜRKER

  5. Hiperspektral ve LİDAR verilerinin öznitelik ve karar seviyelerinde tümleştirilmesi ve derin evrişimli sinir ağlarıyla sınıflandırılması

    Fusion of Hyperspectral and LIDAR datasets with feature and decision based methods and classification with deep convolutional neural networks

    MESUT SALMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. SENİHA ESEN YÜKSEL