Realistický model oblohy

Abstract

Simulace přírodních fenoménů jako jsou mraky, kouř, oheň a voda je jednou z nejdůležitějších oblastí výzkumu v počítačové grafice. Mraky jsou esenciální součástí každého virtuálního prostředí, přidávají důležitý vizuální detail, bez kterého by prostředí působilo nevěrohodně. Tento dokument popisuje přístup k vytvoření simulace mraků. Mraky v našem systému jsou modelovány pomocí celulárního automatu. Abychom akcelerovali simulaci a její vizualizaci, tak jsme oba dva implementovali na grafickém hardwaru. Hlavní část algoritmu je implementována ve fragment shadru a tak získáváme výhodu v jeho rychlém paralelním zpracování. Algoritmus dokáže generovat výsledek v reálném čase. Také simulujeme interakci mraku se světlem, včetně jeho vlastních stínů.The simulation of natural phenomena such as clouds, smoke, fire and water is one of the most important research areas in computer graphics. Clouds are an essential component of any outdoor virtual environment, they add an important element of visual detail without which the environment would feel unrealistic. This paper describes an approach for setting up a cloud simulation. Clouds in our system are modeled using cellular automaton. To accelerate the simulation and its visualization, we implement both entirely on programmable floating-point graphics hardware. The main part of the algorithm is implemented in a fragment shader and therefore takes full advantage of the highly parallel structure. The algorithm can generate result at real-time or near real-time frame rates. We also simulate the interaction of clouds with light, including self-shadowing.