 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( декабрь 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
В компьютерной графике , A высоты или heightfield является растровым изображение используется в основном в качестве дискретной Глобальной Решетки в моделировании вторичного подъема . Каждый пиксель хранит значения, такие как данные о высоте поверхности , для отображения в компьютерной 3D-графике . Карта высот может использоваться при отображении рельефа для вычисления того, где эти трехмерные данные будут создавать тень в материале, при отображении смещения для смещения фактического геометрического положения точек на текстурированной поверхности или для местности, где карта высот преобразуется в трехмерную сетку.
Карта высот содержит один канал, интерпретируемый как расстояние смещения или «высота» от «пола» поверхности и иногда визуализируемый как яркость изображения в градациях серого , причем черный цвет представляет минимальную высоту, а белый - максимальную высоту. Когда карта визуализируется, дизайнер может указать величину смещения для каждой единицы высоты канала, которая соответствует «контрастности» изображения. Карты высот могут храниться сами по себе в существующих форматах изображений в градациях серого, со специальными метаданными или без них , или в специализированных форматах файлов, таких как Daylon Leveler , GenesisIV иДокументы Terragen .
Можно также использовать отдельные цветовые каналы для увеличения детализации. Например, стандартное 8-битное изображение RGB может отображать только 256 значений серого и, следовательно, только 256 значений высоты. Используя цвета, можно сохранить большее количество высот (для 24-битного изображения может быть представлено 256 3 = 16 777 216 высот (256 4 = 4 294 967 296, если также используется альфа-канал)). Этот метод особенно полезен там, где высота незначительно меняется на большой площади. Используя только значения серого, поскольку высоты должны быть сопоставлены только с 256 значениями, визуализированная местность выглядит плоской, с «ступенями» в определенных местах.
Карты высот обычно используются в географических информационных системах , где их называют цифровыми моделями высот .
Создание [ править ]
Карты высот можно создавать вручную с помощью классической программы рисования или специального редактора ландшафта. Эти редакторы визуализируют местность в 3D и позволяют пользователю изменять поверхность. Обычно есть инструменты для подъема, опускания, сглаживания или размывания местности. Другой способ создать ландшафт - использовать алгоритм генерации ландшафта. Это может быть, например, двухмерная функция симплексного шума [1] или агрегация, ограниченная диффузией . [2] Другой метод состоит в том, чтобы восстановить карты высот из реальных данных, например, используя радар с синтезированной апертурой . [3]
Используйте [ редактировать ]
Карты высот широко используются в программах для рендеринга ландшафта и в современных видеоиграх . Карты высот - идеальный способ хранить цифровые данные о высотах местности; по сравнению с обычной полигональной сеткой они требуют значительно меньше памяти для заданного уровня детализации. Большинство современных программ трехмерного компьютерного моделирования способны использовать данные с карт высот в виде карт неровностей , нормалей или смещений для быстрого и точного создания сложной местности и других поверхностей.
В самых ранних играх, использующих программный рендеринг, элементы часто представляли собой высоту столбцов вокселей, визуализированных с помощью преобразования лучей . В большинстве новых игр элементы представляют собой координаты высоты многоугольников в сетке .
Программное обеспечение для рендеринга [ править ]
- Terragen - средство визуализации ландшафта
- Picogen - средство визуализации ландшафта и создание карт высот
Создание программного обеспечения [ править ]
Интересные факты [ править ]
Хотя термины карта высот и поле высот часто неотличимы друг от друга, все же есть небольшая разница в терминах. Карта высот происходит от математического термина «карта», а поле высот происходит от математического термина «векторное поле». Карта высот - более правильное описание, потому что большинство полей высот не являются (векторными) полями в математических терминах, но они всегда являются картой (в математических терминах, а также в визуальном представлении).
См. Также [ править ]
- 3D сканер
- Визуализация дальности
- Цифровая модель рельефа
Ссылки [ править ]
- ^ Создание искусственного ландшафта
- ^ Terrains на основе DLA
- ^ Киршт, Мартин и Карстен Ринке. «Трехмерная реконструкция зданий и растительности по изображениям, полученным с помощью радаров с синтезированной апертурой (SAR)». МВА. 1998 г.
Внешние ссылки [ править ]
- POV-Ray: Документация: 2.4.1.5 Поле высоты
