Verbesserung der Echtzeitdarstellung für große Modelle durch Einsatz moderner Shader-Technologien

In der Computergrafik werden ständig neue Methoden zur effizienten Echtzeitdarstellung komplexer geometrischer Modelle untersucht. Etablierte Verfahren setzen dabei auf die Tessellierung von Dreiecksnetzen in fester Auflösung. Auf Grund der steigenden Komplexität von Modellen führt dies unweigerlich zu komplexen Herausforderungen für die Darstellung. In dieser Arbeit wird ein alternatives Konzept für die Echtzeitdarstellung vorgestellt. Die Grundidee ist die "spät-möglichste" Tessellierung, umgesetzt als Kombination verschiedener Techniken: Die Ansätze der Generativen Modellierung ermöglichen die Integration von blickpunktabhängigen Level of Detail Verfahren zur adaptiven Steuerung der Detailstufe in Echtzeit, direkt auf dem Grafikprozessor durch Nutzung moderner Shader-Technologien. Am konkreten Anwendungsbeispiel der "Rohrdarstellung in Virtual Reality Systemen" wird ein Konzept zum neuen Ansatz entwickelt und dessen Leistungsfähigkeit anhand einer prototypischen Implementierung diskutiert.

The development of new methods to improve real-time rendering is an important task in computer graphics. Established procedures use fixed-resolution tessellation to generate polygonal meshes. The increase of the complexity of geometric models leads to new challenges for the rendering. This thesis presents an alternative concept of real-time rendering. The basic idea is an "as late as possible" tessellation realized via a combination of techniques: The approaches of the generative modeling allows the integration of view-dependant level of detail methods to actively control the detail level in real-time. The tessellation computations are directly executed on the graphics processor by using modern shader technologies. In reference to the specific scenario "pipe rendering in virtual reality systems" this paper determines a practical concept for this new approach and discusses its implications based on a working prototype.