잠재적으로 보이는 집합

Potentially visible set

잠재적으로 보이는 세트는 3D 환경의 렌더링을 가속화하기 위해 사용된다.이것은 잠재적으로 보이는 폴리곤의 후보 집합이 미리 계산된 후 런타임에 인덱싱되어 보이는 기하학의 추정치를 신속하게 얻을 수 있는 폐색 도태의 형태다.PVS라는 용어는 거의 모든 문헌에서 볼 수 있는 세트를 미리 계산하고 이 세트들을 우주의 영역과 연관시키는 폐색 도태 알고리즘을 특별히 언급하기 위해 사용되기는 하지만, PVS라는 용어는 거의 모든 폐색 도태 알고리즘을 참조하기 위해 사용된다.이 연결을 만들기 위해 카메라 뷰 공간(카메라가 이미지를 렌더링할 수 있는 지점 세트)은 일반적으로 (대개 볼록한) 영역으로 세분되고 각 영역에 대해 PVS가 계산된다.

이익 vs.비용

가시성을 사전 프로세스로 오프로드할 경우 얻을 수 있는 이점은 다음과 같다.

  • 애플리케이션은 보기 위치가 주어진 사전 계산된 세트를 조회하기만 하면 된다.이 세트는 좌절을 제거하여 더 줄일 수 있다.계산적으로, 이것은 모든 프레임의 가시성을 계산하는 것보다 훨씬 저렴하다.
  • 틀 안에서 시간은 한정되어 있다.가시성 결정, 렌더링 준비(그래픽 하드웨어 추정), AI, 물리학 또는 기타 필요한 앱별 코드에 대해 1/60초(60Hz 프레임 속도 가정)만 사용할 수 있다.이와는 대조적으로, 가시성이 잠재적으로 보이는 세트의 오프라인 사전 처리에는 정확한 가시성을 계산하는 데 필요한 시간이 걸릴 수 있다.

단점은 다음과 같다.

  • PVS 데이터에 대한 추가 스토리지 요구사항이 있다.
  • 사전 처리 시간은 길거나 불편할 수 있다.
  • 완전히 동적인 장면에는 사용할 수 없다.
  • 지역에 대한 가시적 집합은 경우에 따라 점보다 훨씬 클 수 있다.

주요 문제

PVS 계산의 주요 문제는 다음과 같다.다면체 영역의 각 영역 내의 어느 곳에서나 볼 수 있는 다각형 집합을 계산한다.

PVS 알고리즘에는 그들이 계산하는 가시성 집합의 유형에 관한 다양한 분류가 있다.[1][2]

보수 알고리즘

이러한 가시성은 일관되게 과대평가되므로 보이는 삼각형을 생략할 수 없다.결과적으로 어떤 이미지 오류도 가능하지 않지만, 가시성을 크게 과대평가하여 (보이지 않는 형상의 렌더링으로 인해) 비효율적인 렌더링으로 이어질 수 있다.보수적인 알고리즘 연구에 대한 초점은 이러한 과대평가를 줄이기 위해 오크러더 융합을 극대화하는 것이다.이러한 유형의 알고리즘에 대한 출판물 목록은 광범위하다. 이 주제에 대한 좋은 설문조사는 Cohen-Or 등 [2]및 Durand를 포함한다.[3]

공격 알고리즘

이러한 과소평가 가시성은 PVS 세트에 중복(보이지 않는) 다각형이 존재하지 않도록 일관되게 표시되며, 실제로 볼 수 있는 다각형을 놓쳐 이미지 오류가 발생할 수도 있다.공격적인 알고리즘 연구에 집중하는 것은 잠재적 오류를 줄이는 것이다.[4][5]

근사 알고리즘

이 경우 중복성과 이미지 오류가 모두 발생할 수 있다.[6]

정확한 알고리즘

이는 이미지 오류와 중복성이 없는 최적의 가시성 세트를 제공한다.그러나 이러한 알고리즘은 구현이 복잡하며 일반적으로 다른 PVS 기반 가시성 알고리즘보다 훨씬 느리게 실행된다.텔러는 셀과 포털로[7] 세분화된 장면에 대한 정확한 가시성을 계산했다(포털 렌더링 참조).

최초의 일반적 추적 가능한 3D 솔루션은 Nirenstein 외 [1]연구진과 Bittner에 의해 2002년에 제시되었다.[8]하우몬트 등은 이러한 기법의 성능을 크게 향상시킨다.[9]비트너 등은 2.5D 도시 장면의 문제를 해결한다.[10]PVS 연산과는 그다지 관련이 없지만, 듀랜드의 3D 가시성 복합체 및 3D 가시성 스켈레톤에 대한 연구는 분석 가시성에 대한 우수한 이론적 배경을 제공한다.

3D의 가시성은 본질적으로 4차원 문제다.이를 해결하기 위해 Plucker 좌표를 사용하여 솔루션을 수행하는 경우가 많으며, 이는 5D 투영 공간에서 문제를 효과적으로 선형화한다.궁극적으로 이러한 문제들은 고차원 건설적인 고체 기하학으로 해결된다.

2차 문제

흥미로운 2차적 문제로는 다음과 같은 것들이 있다.

  • 가시성 도출을 최대화하기 위해 최적의 하위 분할을 계산하십시오.[7][11][12]
  • 스토리지 오버헤드를 최소화하기 위해 가시적인 세트 데이터를 압축하십시오.[13]

구현 변형

  • 삼각형 수준의 가시성을 단순히 계산하는 것은 바람직하지 않거나 비효율적인 경우가 많다.그래픽 하드웨어는 고정적이고 비디오 메모리에 남아 있는 객체를 선호한다.따라서 일반적으로 개체당 가시성을 계산하고 개별적으로 너무 클 수 있는 개체를 하위 분할하는 것이 좋다.이것은 관리성을 추가하지만, 그 이점은 (지금은 가시성 데이터가 삼각 당이 아니라 개체 당이기 때문에) 더 나은 하드웨어 활용과 압축이다.
  • 가시적인 물체가 아닌 공간의 가시적인 영역을 결정함으로써 그 지역의 정적 물체를 도태시킬 수 있을 뿐만 아니라 동적 물체도 도태할 수 있기 때문에 컴퓨팅 셀이나 섹터 가시성도 유리하다.

참조

  1. ^ a b S. 니렌슈타인, E. 블레이크, J. 게인.정확한 지역 가시성 도태, 렌더링에 관한 13번째 워크샵의 진행 중, 191-202페이지.2002년 6월 유로그래픽스 협회
  2. ^ a b Cohen-Or, D.; Chrysanthou, Y. L.; Silva, C. T.; Durand, F. (2003). "A survey of visibility for walkthrough applications". IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. 9 (3): 412–431. CiteSeerX 10.1.1.148.4589. doi:10.1109/TVCG.2003.1207447.
  3. ^ a b 3D 가시성: 분석 연구와 응용, Fredo Durand, 박사 논문, Université Joseph Fourier, Grenoble, 프랑스, 1999년 7월.정확한 가시성 계산과 밀접한 관련이 있다.
  4. ^ Shaun Nirenstein과 Edwin Blake, 하드웨어 가속 가시성 사전 처리 적응 샘플링, 렌더링 기법 2004: 렌더링에 관한 제15회 유로그래픽 심포지엄, 207-216, 스웨덴 Norrköping, 2004년 6월.
  5. ^ Wonka, P.; Wimmer, M.; Zhou, K.; Maierhofer, S.; Hesina, G.; Reshetov, A. (July 2006). Guided visibility sampling. ACM Transactions on Graphics. Proceedings of ACM SIGGRAPH 2006. Vol. 25. pp. 494–502. doi:10.1145/1179352.1141914. ISBN 978-1595933645.
  6. ^ Gotsman, C.; Sudarsky, O.; Fayman, J. A. (October 1999). "Optimized occlusion culling using five-dimensional subdivision" (PDF). Computers & Graphics. 23 (5): 645–654. doi:10.1016/S0097-8493(99)00088-6.
  7. ^ a b 세스 텔러, 밀도 밀폐된 다면 환경의 가시성 계산(Ph.D. 논문, Berkeley, 1992년)
  8. ^ 지리 비트너.가시성 계산을 위한 계층적 기법, 박사 논문.컴퓨터 공학부.프라하에 있는 체코 공과대학.2002년 10월에 제출되어 2003년 3월을 변호했다.
  9. ^ Denis Haumont, Otso Mäkinen & Shaun Nirenstein (June 2005). A Low Dimensional Framework for Exact Polygon-to-Polygon Occlusion Queries. Rendering Techniques 2005: Proceedings of the 16th Eurographics Symposium on Rendering, Konstanz, Germany. pp. 211–222. CiteSeerX 10.1.1.66.6371. doi:10.2312/EGWR/EGSR05/211-222.
  10. ^ Jiri Bittner; Peter Wonka & Michael Wimmer (2005). "Fast Exact From-Region Visibility in Urban Scenes" (PDF). In Proceedings of Eurographics Symposium on Rendering: 223–230. doi:10.2312/EGWR/EGSR05/223-230.
  11. ^ D. Haumont, O. Debeir & F. Sillion (September 2003). "Volumetric Cell-and-Portal Generation". Graphics Forum. 22 (3): 303–312. CiteSeerX 10.1.1.163.6834. doi:10.1111/1467-8659.00677.
  12. ^ Oliver Mattausch; Jiri Bittner; Michael Wimmer (2006). "Adaptive Visibility-Driven View Cell Construction". Proceedings of Eurographics Symposium on Rendering: 195–205. CiteSeerX 10.1.1.67.6705. doi:10.2312/EGWR/EGSR06/195-205.
  13. ^ Michiel van de Panne & A. James Stewart (June 1999). "Effective Compression Techniques for Precomputed Visibility". Eurographics Workshop on Rendering: 305–316. CiteSeerX 10.1.1.116.8940.

외부 링크

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