Kullanıcı direktifli rastgele arazi yüzeylerinin kolay ve hızlı üretimi

Abstract

Bilgisayar sistemlerindeki gelişmelere paralel olarak grafik kartlarının işlem kapasiteleri oldukça artmıştır. İşlem kapasitesinin artması sonucu yüksek çözünürlüklü 3 boyutlu uygulamalar yaygınlaşmaktadır. 3B uygulamalar oyun ve film gibi eğlence sektöründe kullanıldığı gibi çeşitli uçuş, tank, sürüş vb. eğitim simülatörlerinde de kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında sanal gerçeklik ortamlarında kullanılmak üzere yükseklik haritalarının oluşturulması ve 3B modeli gerçekleştirilmiştir. Yükseklik haritalarının oluşturulmasında rastgele yöntemlerden olan Fault, Çember, Parçacık Ekleme, Dörtgensel Prizma Ekleme ve FFT algoritmaları kullanılmıştır. Oluşturulan yükseklik haritaları 3B modellenebildiği gibi gerçek dünyaya ait verilerin de modeli oluşturulabilmektedir. Bunun için çeşitli harita dosyaları kullanılmaktadır. DEM, DTED, SRTM bunlara verilebilecek örnekler arasındadır. Çalışmanın ikinci adımı kullanıcının isteğine göre arazi modeli üzerinde değişiklik yapılmasıdır. Bunun için, kullanıcı istediği herhangi bir noktanınyükseklik değerini kullanıcı ara yüzü yardımıyla gerçek zamanlı değiştirebilmektedir. Arazi yüzeyi üzerinde yapılan düzenleme işlemleri ekranda gerçek zamanlı olarak kullanıcıya sunulmaktadır. Bu işlemlerdeki CPU hesaplama performansını artırmak için NVIDIA CUDA teknolojisi kullanılmaktadır. CUDA sayesinde iş yükü ekran kartı üzerinde bulunan işlemcilere paralel olarak dağıtılmaktadır. Kullanılan bu paralel programlama tekniği sayesinde performans artışı elde edilmektedir. Gerçekleştirilen uygulama JAVA ve OpenGL tabanlıdır..

Capacity of graphic cards has been increased in parallel with developments on computer systems. As a result of increasing processing capacity high-resolution 3D applications have been become popular. 3D applications are used for entertainment industry like game and film and also used for different training simulators such as flight, driving, tank etc. In this study, establishment of height map to be used in virtual reality environments and 3D model have been realized. Fault Algorithm, Circle Algorithm, Particle Decomposition Algorithm, Rectangular Prism Algorithm and FFT algorithm have been used for producing random height maps. As the created height map can be modeled 3D, the models of real-world data can also be created. The various map files such as DEM, DTED, and SRTM are used for this process. Second step of presented study is modification of terrain model according to users demands. User can modify height value of the any point on the model with the help of user interface at real time all modifications on the terrain surface have beenpresented to the user on screen at real time. NVIDIA CUDA technology is used to improve performance of applications. Thanks to CUDA technology, work load is delivered parallel to processors which are on the graphic card. With this parallel programming method, performance increment has been obtained. Realized application is based on JAVA programming language and OpenGL graphic library.