В России представили новый метод оптимизации 3D-графики с использованием облаков точек

В России ученые из ВМК МГУ разработали метод автоматического создания облаков точек с уровнями детализации для оптимизации рендеринга высокополигональных моделей. Об этом говорится в пресс-релизе.

Как отмечают авторы разработки, современные 3D-графические модели становятся всё более детализированными, насчитывая миллионы полигонов и высококачественные текстуры. Это позволяет создавать фотореалистичную графику в видеоиграх, виртуальной реальности и научных симуляциях, однако все это приводит к высоким требованиям к вычислительным ресурсам. Поэтому был создан новый метод, помогающий оптимизировать рендеринг таких моделей с использованием облаков точек с динамическими уровнями детализации.

«В отличие от традиционных полигональных сеток, облака точек представляют собой набор отдельных точек, равномерно распределённых по поверхности объекта. Этот подход позволяет использовать меньше данных для отображения моделей, сохраняя при этом визуальное качество изображения. Метод основан на преобразовании сложных полигональных моделей в облака точек с разной плотностью. Это достигается за счёт использования алгоритма распределения точек по „синему шуму“ (blue noise), что позволяет равномерно покрывать поверхность модели, создавая визуальную иллюзию непрерывности», — говорится в сообщении.

Отличительная особенность метода — динамическое изменение плотности облаков точек в зависимости от расстояния до камеры и угла обзора. Чем дальше объект от камеры, тем меньше точек используется для его отображения.

Важным этапом является рендеринг облака точек. Консервативная растеризация позволяет увеличить покрытие экрана и избежать появления артефактов. Это особенно важно для предотвращения разрывов и дыр в изображении при отрисовке объектов под разными углами. Дополнительно применяются оптимизации, такие как отсечение невидимых точек по нормалям и выбор уровня детализации в зависимости от положения объекта на экране. Это позволяет добиться высокой производительности без потери качества изображения.

«Наш метод позволяет эффективно использовать облака точек для рендеринга сложных 3D-моделей. Это особенно важно в современных графических приложениях, где требуется высокая производительность и качество изображения. Мы показали, что с помощью динамических уровней детализации можно достичь впечатляющих результатов без компромиссов в визуальном качестве», — прокомментировал Александр Щербаков, младший научный сотрудник Лаборатории компьютерной графики и мультимедиа ВМК МГУ.