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항공시뮬레이터에서 예측 기반의 동적 LOD 적용방안

Prediction Based Dynamic Level of Detail in Flight Simulator

  • Kim, DongJin (Department of Informatics, Engineering Research Institute, Gyeongsang National University) ;
  • Lim, Juho (Department of Informatics, Engineering Research Institute, Gyeongsang National University) ;
  • Kim, Ki-Il (Department of Informatics, Engineering Research Institute, Gyeongsang National University)
  • 투고 : 2016.03.14
  • 심사 : 2016.04.01
  • 발행 : 2016.07.31

초록

비행 시뮬레이터에서는 조종사에게 실제와 흡사한 가상현실을 제공하기 위해서는 원활하면서 현실감 있는 이미지 처리를 위한 일정한 렌더링 속도가 요구된다. 하지만 고해상도 지형 데이터를 사용하는 경우, 개체의 증가로 인해 렌더링 속도가 감소하거나 속도의 변동이 큰 경우가 발생하는 경우가 발생하므로 기존의 연구들은 이를 해결하기 위하여 Level of Detail (LOD)를 적용한다. 하지만, LOD기법의 경우 정점 수가 늘어난 것을 감지한 이후 레벨의 변경을 적용하므로 화면의 변화가 감지되는 문제점이 발생한다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 예측 알고리즘을 통해 다음 시점에서 늘어날 렌더링 데이터에 대한 과부하를 예측하고 미리 LOD의 레벨을 조절하는 방법을 제안한다. 또한, 제안된 방법을 검증하기 위해서 예측 데이터와 실제 데이터와 비교하였고 그 결과 LOD 레벨을 조절하였을 때 정점수가 줄어들고 FPS 수치가 변화하는 모습을 보여주었다.

Fast rendering speed is one of key functions to provide realistic scenes in flight simulator. However, since flight simulator mostly operates with high volume terrain data, rendering speed is reduced and changed very rapidly when it handles file containing too much vertexs. So, previous schemes make use of Level of Details (LOD) scheme to prevent this problem. But, since LOD is applied after the large number of vertexs are detected, transition between scenes is not completely smooth. To solve this problem, in this paper, we propose a new dynamic LOD scheme which controls LOD level in advance through prediction of vertex overload. To verify the proposed scheme, we implement the proposed scheme in our flight simulation through OpenSceneGraph(OSG) and identify the reduced number of vertexs and enhanced Frame Per Second (FPS) by comparing real data with predicted one.

키워드

참고문헌

  1. Microsoft. Flight simulator [Internet]. Available: https://www.microsoft.com/Products/Games/FSInsider/product/Pages/default.aspx
  2. Laminar Research. X-plane [Internet]. Available: http://www.x-plane.com/desktop/home/
  3. FlightGear Project. FlightGear Flight Simulator [Internet]. Available: http://www.flightgear.org/
  4. D. Luebke, B. Watson, J. Cohen, M. Reddy and A. Varshney, Level of detail for 3D graphics, San Francisco, Elsevier Science Inc., 2002.
  5. W. Ying, W. Yanjie, "Implementation of a fast simulation algorithm for terrain based on dynamic LOD," International Conference on Electronic Measurement & Instruments (ICEMI), pp.189-193, Aug. 2011.
  6. F. Biljecki, H. Ledoux, J. Stoter, J. Zhao, "Formalisation of the level of detail in 3D city modelling," International Journal of Computer Environment and Urban Systems, pp. 1-15, Nov. 2014.
  7. C. Lee, S. Kang, S. Kang, K. Kim and K. Kim, "Development of key functions for flight simulator," International Journal of Control and Automation, vol.9, no.1, pp.347-358, Jan. 2016.