Reconstrução de modelo de terreno em larga escala do mundo real e renderização em tempo real

Apresentamos uma estrutura eficiente para reconstruir modelos de terreno do mundo real e alcançar uma renderização em tempo real de alta fidelidade. Na fase de reconstrução do modelo de terreno, utilizamos Modelos Digitais de Elevação (MDE) ou nuvens de pontos LiDAR como dados de entrada. Para nuvens de pontos LiDAR, introduzimos um algoritmo de estimativa de norma que incorpora informações de varredura LiDAR. Isso nos permite gerar uma nuvem de pontos orientada, que serve de base para a reconstrução 3D. Os modelos de malha resultantes podem preservar características de relevo, como penhascos e saliências, levando a modelos de terreno altamente realistas. Para facilitar a renderização eficiente, construímos uma representação de Nível Hierárquico de Detalhe (HLOD) com base nos modelos de terreno gerados. A estrutura HLOD estabelece uma relação hierárquica entre os sucessivos LODs. Durante a fase de renderização, percorremos dinamicamente a hierarquia e selecionamos os mosaicos de resolução apropriada com base na posição do ponto de vista. Essa abordagem garante transições suaves de LOD e elimina problemas como saltos de LOD e rachaduras na malha através do uso de interpolação de vértices. Implementamos e testamos nossa estrutura em uma máquina desktop modesta sem GPU discretas. A implementação da construção HLOD alcança uma velocidade de processamento de 1 milhão de triângulos por segundo por núcleo. Durante a renderização em tempo real, nossa abordagem mantém uma taxa de quadros interativa sem introduzir artefatos. Nosso pipeline aproveita efetivamente as capacidades de uma placa gráfica média, garantindo a utilização eficiente dos recursos disponíveis.