Entwicklung eines datenbankbasierten ”Level of Detail“ Systems zur Beschleunigung von Echtzeitszenen mit zahlreichen Geometriemodellen

Abstract

Interaktive Anwendungen zur Visualisierung bestimmter Inhalte sind heute ein Standard, der sich über die letzten Jahre erfolgreich durchgesetzt hat. Egal ob Lernprogramm, Spiele oder virtuelle Rundgänge, alle Anwendungen basieren und profitieren durch die aktive Position des Benutzers. Statt dem besten Freund ein Bild des letzten Urlaubsortes zu geben, wäre es für ihn viel anschaulicher und einprägender sich selbst virtuell durch den Ort zu bewegen. Um das zu realisieren müssen die entsprechenden geometrischen Modelle der Umgebung, wie Häuser, Bäume und Straßen vorhanden sein und mit einem Programm begehbar gemacht werden. Die Realitätsnähe dieser virtuellen Welt kann dabei der wirklichen Welt sehr nahe kommen. Das beste Beispiel dafür sind aktuelle Computerspiele. Doch ist es möglich die Realität perfekt nachzubilden oder gibt es Grenzen? Es gibt Grenzen und diese hängen von der Leistung des Computers ab. Eine interaktive, virtuelle Welt wird nämlich in Echtzeit berechnet und angezeigt, das bedeutet ohne lästige Verzögerungen des Bildes. Für eine flüssige Darstellung werden mindestens 25 Bilder pro Sekunde benötigt, damit unser Auge keine Verzögerungen wahrnimmt. Der Computer muss also innerhalb von 40 Millisekunden das nächste Bild berechnen. Je mehr Geometriemodelle und komplexer die Interaktivität, desto höher ist die Rechenlast des System, welche die flüssige Darstellung gefährdet. Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Rechenlast für zahlreiche Geometriemodelle zu beschränken. Dabei soll das Projekt Rome Reborn, welches Rom im Zeitraum von ca. 1000 v. Chr. bis 550 n. Chr. darstellt und allein über 20.000 Häuser besitzt, in eine interaktive, virtuelle Welt umgesetzt werden. Die dafür angewandte Technik nennt sich Level of Detail und beruht darauf nur die nötigsten Details eines Modells zu berechnen und nicht sichtbare Details wegzulassen. Zusätzlich wird eine Datenbankanbindung geschaffen, die zur Organisation und schnelleren Bearbeitung der massigen Daten hilft.