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SILVA: System to Instantiate Large Vegetated Areas

Martin Weier, André Hinkenjann, Georg Demme und Phillipp Slusallek

[bib]

In dieser Arbeit wird eine Methode zur Darstellung und Generierung von natürlich wirkendem Bewuchs auf besonders großen Arealen und unter Berücksichtigung ökologischer Faktoren vorgestellt.

Die Generierung und Visualisierung von Bewuchs ist aufgrund der Komplexität biologischer Systeme und des Detailreichtums von Pflanzenmodellen ein herausforderndes Gebiet der Computergrafik und ermöglicht es, den Realismus von Landschaftsvisualisierungen erheblich zu steigern.

Aufbauend auf (Dietrich 2006) wird bei Silva der Bewuchs so generiert, dass die zur Darstellung benötigten Wang-Kacheln und die mit ihnen assoziierten Teilverteilungen wiederverwendet werden können.

Dazu wird ein Verfahren vorgestellt, um Poisson Disk Verteilungen mit variablen Radien auf nahtlosen Wang-Kachelmengen ohne rechenintensive globale Optimierung zu erzeugen. 

Durch die Einbeziehung von Nachbarschaften und frei konfigurierbaren Generierungspipelines können beliebige abiotische und biotische Faktoren bei der Bewuchsgenerierung berücksichtigt werden. Die durch Silva auf Wang-Kacheln erzeugten Pflanzenverteilungen ermöglichen, die darauf aufgebauten beschleunigenden Datenstrukturen bei der Visualisierung wieder zu verwenden. Durch Multi-Level Instancing und eine Schachtelung von Kd-Bäumen ist eine Visualisierung von großen bewachsenen Arealen mit geringen Renderzeiten und geringem Memory foot print von Hunderten Quadratkilometern Größe möglich.