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Contribution Details

Type Other Publication
Scope Discipline-based scholarship
Title Constraint simplification of vector data on 3D terrain surfaces
Organization Unit
Authors
  • Christian Venzin
Language
  • English
How Published
Date 2011
Abstract Text The efficient and high-quality rendering of large vector data sets onto multiresolution 3D landscapes poses a significant problem in three-dimensional (3D) geographic information systems. The advances in technology of remote sensing have led to very complex and high resolution digital elevation models (DEM), which can only be rendered in real time with elaborated level-of-detail (LOD) models, making the combination of 2D vector data and 3D terrain surfaces very challenging.In this work the problems, constraints, requirements and solutions of combining variable level-of-detail DEM triangulations with adaptive vector maps are studied, in the context of interactive 3D geovisualization.The survey shows that the geometry and texture based approaches to render vector data onto 3D landscapes have their issues and therefore a solution based on the shadow volume algorithm, which overcomes the limitations of the other approaches, is provided and discussed more detailed. This one allows a per pixel exact mapping and an easy integration of the vector data into a variable-LOD based interactive visualization, rendering the vector data independent of the underlying 3D terrain model.
Zusammenfassung Das effiziente und hoch qualitative Rendering von grossen Vektordatensätzen auf 3D Landschaften mit mehreren Auflösungen stellt ein signifikantes Problem in 3D Geoinformationssysteme dar. Die Fortschritte der Technologie in der Fernerkundung haben zu sehr komplexen und hochaufgelösten digitalen Höhenmodellen (DEM) geführt, die nur mit effizienten level-of-detail (LOD) Modellen in Echtzeit gerendert werden können, was die Kombination von 2D Vektordaten und 3D Gelände Oberflächen zu einer Herausforderung macht. In dieser Arbeit werden die Probleme, Anforderungen und Lösungen für das Kombinieren von variablen level-of-detail DEM Triangulationen mit adaptiven Vektorkarten im Kontext der interaktiven 3D Geovisualisierung untersucht. Die Arbeit zeigt, dass die geometrie- und texturbasierten Ansätze zum Rendern von Vektordaten auf 3D Landschaften verschiedenste Probleme haben und darum wird eine Lösung vorgestellt und genauer diskutiert, die auf dem Schattenvolumen Algorithmus basiert und dadurch die Limitationen der anderen beiden Ansätze beseitigt. Dieser Schattenvolumen Ansatz erlaubt eine per Pixel genaue Berechnung und eine leichte Integration der Vektordaten in ein variables LOD-basiertes und interaktives Visualisierungssystem durch das Rendern der Vektordaten unabhängig vom zugrundeliegenden 3D Geländemodell.
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