Спосіб візуалізації об'єктів з використанням інтерфейсу графічного ядра для ігрового рушія
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми. Сучасні ігри, анімації та симуляції, що створюються, в тому числі, за допомогою ігрових рушіїв, за візуальною складовою все більше стають наближеними до реальності. Для цього необхідно використовувати сучасні методи візуалізації об’єктів, оскільки з використанням застарілих алгоритмів, навіть найпродуктивніші обчислювальні машини не зможуть бути ефективними. Нові методи є більш оптимізованими та пристосованими для роботи з новими технологіями обчислення в сучасному апаратному забезпеченні, тобто їх ККД стає значно вищим. Це особливо помітно у порівнянні їх продуктивності. Наприклад, аналіз використання ресурсів процесора при рендерингу зображення для створення симуляції де неефективне використання ресурсів буде напряму впливати на час виконання задачі. Або ж кількість кадрів в секунду (англ. FPS), якщо мова іде про рендеринг в реальному часі, наприклад, іграх, додатках віртуальної або додаткової реальності. Таким чином, використання сучасних оптимізованих методів візуалізації зекономить як і час обчислень, що зменшує витрати на виконання задач, так і надасть користувачу набагато більш реалістичний продукт, який зможе працювати плавно і на ненайновішому обчислювальному обладнані.
Об’єктом дослідження є системи візуалізації об’єктів в ігровому рушії.
Предметом дослідження є способи візуалізації текстур в ігровому рушії.
Мета роботи: дослідження способів візуалізації об’єктів з використанням ігрового рушія та розробка власного способу відображення рельєфних текстур зі збереженням якості зображення.
Наукова новизна. Запропонований спосіб візуалізації об'єктів з використанням інтерфейсу графічного ядра для ігрового рушія відрізняється тим, що за допомогою векторів нормалі імітує рельєфність об’єкту, і тим самим значно зменшує кількість полігонів та, відповідно, підвищує продуктивність системи візуалізації в цілому.
Практична цінність полягає в можливості значного прискорення роботи системи візуалізації, що дозволить зменшити витрати на рендеринг анімації, наприклад, при використанні для створення зображень для фільмів або мультфільмів. Для систем, які генерують зображення в реальному часі, в іграх та додатках доповненої реальності, запропонований спосіб дозволить працювати на відносно застарілому обладнанні, що збільшить кількість користувачів.
Апробація результатів дисертації. Положення даної роботи та проміжні результати доповідались і обговорювались на наступних конференціях:
- Існуючі та використовувані способи візуалізації об’єктів та результати їх оптимізації були розглянуті на наукових конференції магістрантів та аспірантів «Прикладна математика та комп’ютинг» ПМК-2023 (Київ, 28-30 листопада 2023 р.)
- VI Міжнародна наукова конференція «Здобутки та досягнення прикладних та фундаментальних наук XXI століття» (08.12.2023; м. Черкаси, Україна).
Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків та додатків. Повний обсяг дисертації – 95 сторінок, у тому числі 75 сторінки основного тексту, 22 рисунки, 21 слайд презентації.
У вступі розглянуто області використання ігрових рушіїв та сучасні способи рендерингу реалістичного зображення.
У першому розділі розглянуто існуючі способи візуалізації різноманітних об’єктів у ігрових рушіях. Описані їх переваги та недоліки, приклади використання та базові концепції роботи.
У другому розділі описані схожі способи спрощення об’єктів.
В третьому розділі викладена теорія роботи запропонованого способу та вплив освітлення на відображення текстури.
В четвертому розділі описані інструменти роботи та порівняні результати роботи розробленого способу та існуючого, зауважені переваги та недоліки кожного зі способів.
Опис
Ключові слова
game engine, object visualization, rendering, computer graphics, ігровий рушій, візуалізація об’єктів, рендеринг, комп’ютерна графіка
Бібліографічний опис
Сторчило, І. Г. Спосіб візуалізації об'єктів з використанням інтерфейсу графічного ядра для ігрового рушія : магістерська дис. : 123 Комп'ютерна інженерія / Сторчило Іван Григорович. – Київ, 2024. – 82 с.