지형 데이터의 효율적인 다중 해상도 표현 기법

Abstract

지형 데이터는 컴퓨터 게임, 국방 모델링 및 시뮬레이션 등의 가상 환경을 표현하고자 하는 여러 분야에서 중요한 요소이다. 다른 가상 객체들과는 다르게 그 크기가 매우 방대하기 때문에 가시화에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 기존 연구에 대한 조사 결과, 지형의 방대한 크기를 효율적으로 가시화하기 위해 View-dependent LOD 기술의 적용은 필수적이다. View-dependent LOD는 시점을 기준으로 지형 데이터의 형상을 결정짓는 의미있는 점들을 선택하여 메쉬를 구성하는 방법이다. 이 방법은 매 프레임마다 시점을 기준으로 지형 데이터의 복잡도를 감소시키는 것이 핵심이다. 이처럼 지형 데이터를 효율적으로 가시화하기 위해서는 성능과 정확성 간의 트레이드오프를 필요로 한다. 본 연구는 기존의 지형 데이터를 삼각망과 높이 맵으로 나누고, 각 지형 데이터를 기준으로 단순화 방법을 두 가지로 나누었다. 삼각망에 적용되는 방법은 상대적으로 정확성이 높고, 높이 맵에 적용되는 방법은 상대적으로 메모리 요구량이 적다. 본 연구에서는 이 두 가지 장점을 모두 취득하여 성능과 정확성 간의 트레이드오프를 고려하지 않는 방법을 제안한다. 우리는 높이 맵으로부터 삼각망을 직접 추출하기 위해 높이 맵의 전체 단순화 과정을 저장하고, 이를 토대로 시점에 의존적으로 단순화된 삼각망을 추출한다. 단순화 과정에서 적용되는 알고리즘은 QEM(Quadric Error Metrics) 방법이다. 단순화 과정을 저장하기 위한 자료 구조는 높이 값을 가지는 2차원 배열인 높이 맵과는 달리, 단순화 정보를 저장하는 컨테이너의 배열이다. 본 논문에서는 전체 단순화 정보의 저장으로 인해 하나의 점으로 합쳐질 수 있는 그룹들이 생성되고, 각각의 그룹이 시점과의 거리에 따라 단순화 된다. 이러한 그룹들이 삼각망을 추출하는 단계에서 view-dependent LOD를 지원한다. 본 논문에서 제안된 프로시져 많은 실험을 통해 검증되었다.