Методы и структуры данных эффективной визуализации открытых пространств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.17, кандидат технических наук Минаев, Евгений Владимирович

• Минаев, Евгений Владимирович
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Минаев, Евгений Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность темы.

Состояние проблемы.

Объект исследования.

Цель работы.

Научная новизна.

Практическая ценность.

Основные результаты,' выносимые на защиту.

Апробация работы.

Глава 1. Алгоритмы визуализации открытых пространств, их особенности и области применения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и структуры данных эффективной визуализации открытых пространств»

Описание интерактивной системы визуализации.12

Основные виды систем визуализации.22

Критерии выбора системы визуализации.25

Проблемы визуализации открытых пространств.30

Классификация методов увеличения скорости визуализации.36

Заключение.50

Глава 2. Описание предлагаемого алгоритма визуализации и используемых структур данных

52

Введение.52

Используемые принципы повышения временной эффективности алгоритма визуализации

52

Общий алгоритм визуализации открытых пространств.77

Структуры данных, используемые в предлагаемом алгоритме.86

Заключение.91

Глава 3. Оценка ресурсной эффективности предлагаемого и базового алюритмов.94

Введение.94

Определение базового алгоритма.95

Оценка ресурсной эффективности базового алгоритма визуализации открытого пространства.102

Оценка ресурсной эффективности разработанного алгоритма визуализации открытого пространства.111

Ресурсная эффективность улучшений.116

Заключение.126

Глава 4. Программная реализация разработанного алгоритма визуализации открытых пространств, его применение и эксплуатация.129

Введение.129

Проблемы реализации высокоскоростного рендеринга для систем реального времени. 129

Программная реализация алгоритма в рамках системы визуализации.132

Экспериментальная оценка ресурсной эффективности предлагаемого алгоритма.137

Использование разработанной системы визуализации для интерактивной картографической системы Е1ес1гошар.143

Заключение.145

Заключение.148

Литература.150

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Круг задач компьютерной графики постоянно расширяется в связи с непрерывным ростом аппаратных возможностей современных компьютеров. По этой причине множество ранее не рассматриваемых проблем визуализации стали актуальными.' Вследствие возросших требований к современным системам визуализации, разрабатываются новейшие алгоритмы для решения возникающих задач, ориентированные на современное аппаратное обеспечение. Большинство актуальных в настоящее время проблем визуализации связано с хранением и отображением огромных объёмов данных за минимальное время. Обычно такие задачи решаются посредством специальных вычислительных комплексов, однако, разрабатывая новые алгоритмы хранения и отображения информации, представляется возможным перенести часть этих задач на персональные компьютеры.

Интерактивные системы визуализации трёхмерных сцен являются одной из самых широких областей применения компьютерной графики. К ним относятся системы визуализации абстрактных данных, системы визуализации результатов научных экспериментов [70,71,74,75,100], геоинформационные системы [71], компьютерная томография, САПР [28,34], тренажёры имитирования реальной техники, системы виртуальной реальности (УК-системы) [23,29], компьютерные игры, графические оболочки файловых систем [27] и других программ [22,38]. В системах такого рода важнейшей характеристикой качества является временная эффективность процесса отображения информации в зависимости от объёма визуализируемых данных. Отображаемая информация обычно представляет собой трёхмерную сцену, состоящую из множества различных объектов. В целях повышения качества этого типа программного обеспечения, разработчики идут на нетривиальные способы увеличения временной эффективности алгоритмов визуализации применительно к конкретным отображаемым данным. Эти алгоритмы базируются на методах компьютерной геометрии и машинной графики. Их задачами является отсечение невидимых частей и отображение нужных объектов оптимальным образом. Для выполнения этих операций используются специальные структуры данных для представления трёхмерных сцен в памяти компьютера. Многообразие практических ситуаций возникающих при визуализации различного рода сцен обуславливает необходимость разработки дополнительных алгоритмических решений и новых структур данных для обеспечения возможности использования этих сцен, а также улучшения временных показателей визуализации.

Открытые пространства являются одним из наиболее часто встречающихся типов трёхмерных сцен в интерактивных программных системах. В связи с этим, структуры данных и алгоритмы для этого типа сцен требуют к себе особого внимания. Для отображения ландшафтов в открытых пространствах в основном используется технология уровней детализации, позволяющая обеспечить различные вариации между временной эффективностью и качеством получаемой картинки, а также отбрасывать невидимые части. Однако для представления всего многообразия типов объектов трёхмерной сцены не существует абсолютно-универсальных структур данных и алгоритмов, обеспечивающих максимальную эффективность. Общая производительность системы визуализации, как правило, складывается из совокупности алгоритмов отсечения невидимых частей и оптимизации конечной модели выводимых объектов для окончательной визуализации. Таким образом, разработка дополнительных методов увеличения временной эффективности процесса визуализации открытых пространств, базирующихся на специальных структурах данных, является актуальной проблемой в области создания эффективного математического и программного обеспечения вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей.

Состояние проблемы

Для открытых пространств в настоящее время разработано множество подходов к трёхмерной визуализации, в исследование и развитие которых внесли вклад множество людей и компаний по всему миру. Среди них фундаментальными научными трудами в области интерактивной трёхмерной визуализации отметились: Д. Колер, П. Линдстром, Т. Ульрих, М. Дучейнеу, С. Роджер, X. Хоуп, В.Д. Бор, С.М. Нелли, Г. Корпс, Р. Паджарола, А. Грин, Л. Касл, Д. Блоу, В. Эванс, Г. Тонсенд, Ю. Зао, Д. Джоу, Д. Ши, В. Пакуси, X. Хакл, П. Сигнони, Ф. Гановели, Э. Гобети, Ф. Мартон, Ф. Пончио, Р. Скопинго и др. Кроме того, существует огромное количество научных центров, занимающихся компьютерной графикой, которые уделяют внимание проблемам интерактивной визуализации открытых пространств.

В настоящее время существует множество представлений открытых пространств и эффективных методов визуализации многих классов сцен и объектов. Активно ведётся разработка структур данных и алгоритмов визуализации поддерживающих многомасштабность (ЬСЮ — уровни детализации). Большой интерес представляют алгоритмы многомасштабного видозависимого рендеринга. Наиболее существенными проблемами алгоритмов визуализации открытых пространств являются: отсечение невидимых частей сцены, представление больших объёмов визуализируемых данных в памяти компьютера, выбор или построение оптимального уровня детализации для отображаемых объектов, обеспечение непрерывности поверхностей для объектов с полигональной структурой, текстурирование получаемых поверхностей, построение оптимальной последовательности видимых объектов для эффективного использования аппаратного ускорения, оптимизация программных решений под современные аппаратные средства.

На сегодняшний день остаются актуальными многие проблемы трёхмерной визуализации открытых пространств в реальном времени [21,30].

Для представления больших сцен в памяти компьютера не разработано однозначно эффективных структур данных позволяющих визуализировать пространства различного рода в реальном времени. Это связано с трудностью достижения компромисса между способом сжатия данных сцены и их эффективной организацией для использования аппаратного ускорения визуализации. Прежде всего, это замечание относится к ландшафтам. Однако для определённых типов объектов разработаны частные решения [26,32,65,84,86,121], но они не позволяют работать с фиксированным уровнем детализации. Кроме того, существуют системы визуализации, реализующие подгрузку новых участков цены из файлов. Не опубликовано общих алгоритмов визуализации сцены в целом, с акцентом на взаимодействие различных этапов рендеринга с общей структурой данных. Например, мало внимания уделяется вопросам построения оптимальной последовательности видимых объектов для эффективного использования аппаратного ускорения.

Объект исследования

Объектами исследования диссертационной работы являются структуры данных и алгоритмы трёхмерной интерактивной визуализаций открытых пространств, основой которых являются объекты полигонального типа.

Здесь под интерактивностью подразумевается возможность визуализации сцены в режиме реального времени, причём частота выводимых кадров (FPS) итогового двумерного изображения сцены должна быть не менее частоты кадровой развёртки монитора. При сохранении такого уровня временной эффективности, должен обеспечиваться оптимальный уровень качества картинки. Кроме того, структура данных сцены должна занимать объём памяти не больше определённого размера, чтобы сделать возможным визуализацию этой сцены на персональном компьютере.

В работе рассматриваются только проекционные методы синтеза изображений, которые, единственные на сегодняшний день, обеспечивают достаточную скорость для интерактивного режима. Рассматриваются только явно заданные данные. В тексте не рассматриваются различные параметрические и процедурные представления [26,32], так как их особенности (сложность вычислений, отсутствие аппаратной поддержки) делает затруднительным их использование для визуализации в реальном времени. Также, не рассматриваются модели сцен на основе изображений (IBMR) [25,107] и точечные представления (point sample).

Целью работы является разработка структур данных объектов сцены и алгоритма трёхмерной визуализации, повышающие ресурсную эффективность систем визуализации открытых пространств в режиме реального времени при оптимальном уровне качества отображаемой картинки на основе сравнительного анализа существующих методов адаптивного рендеринга открытых пространств. Причём приоритетным элементом является временная эффективность.

Научная новизна диссертационной работы состоит в разработке: новой структуры данных трёхмерной сцены, являющейся открытым пространством, ориентированной на визуализацию в реальном времени с использованием современных возможностей аппаратного ускорения; адаптивного [20,88,117] алгоритма визуализации, использующего специальные структуры данных для увеличения ресурсной эффективности рендеринга всей сцены в целом; методов представления различных типов объектов сцены для эффективной группировки и реалистичной визуализации в реальном времени.

Практическая ценность результатов работы заключается в:

1. Возможности решения, на основе полученных результатов, круга практических проблем и задач, связанных с повышением производительности интерактивных систем визуализации открытых пространств, в том числе: задача отсечения невидимых частей сцены; выбор или построение оптимального уровня детализации для отображаемых объектов; обеспечение связанности поверхностей полигонального типа на различных уровнях детализации; представление больших сцен в памяти компьютера ориентированных на эффективную визуализацию в реальном времени с использованием преимуществ аппаратного ускорения; . разработка структур данных и алгоритмов законченной визуализации всей сцены в целом, с оптимальным взаимодействием различных этапов рендеринга; . задача построения оптимальной последовательности видимых объектов для эффективного использования аппаратного ускорения; . выбор наиболее эффективных способов рендеринга на уровне графического API в соответствии с типом отображаемых объектов. 2. Возможности построения программных продуктов на основе разработанных библиотек, поддерживающих предлагаемые в работе структуры данных и алгоритмы интерактивной визуализации открытых пространств.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Структура данных трёхмерной сцены представляющей, открытым пространством и обеспечивающей достаточную ресурсную эффективной для системы реального времени, ориентированной на персональные компьютеры.

2. Алгоритм интерактивной визуализации открытого пространства, базирующийся на специальной структуре данных трёхмерной сцены и использующий аппаратное ускорение для повышения скорости рендеринга.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научных семинарах кафедры "Персональные компьютеры и сети" под рук. М.В. Ульянова Московского государственного университета приборостроения и информатики.

Заключение диссертации по теме «Теоретические основы информатики», Минаев, Евгений Владимирович

Заключение

Данная диссертационная работа является научной квалификационной работой, в которой содержится решение задачи, имеющей существенное значение для соответствующей отрасли знаний.

Совокупность полученных результатов является решением важной задачи в области интерактивной визуализации трёхмерных сцен, обеспечивающим увеличение ресурсной эффективности при отображении открытых пространств большого объёма в реального времени. Разработанные методы позволяют осуществлять эффективный рендеринг сверхбольших открытых пространств с большой дальностью обзора в реальном времени, обеспечивая поддержку высокой детализации сцены.

В диссертации получены следующие основные результаты:

1. Проведён обзор основных методов визуализации открытых пространств и соответствующих способов представления данных. Выявлены ->>■ существенные проблемы при отображении сверхбольших пространств. Определены требования к системе визуализации и аппаратному обеспечению. Определены способы увеличения временной эффективности визуализации.

2. Разработаны структура данных и алгоритм визуализации для сверхбольших пространств. Предлагаемая структура данных использует принципы, показанные в алгоритме СИипкеёЬОО и осуществляет поддержку визуализации множества объектов наряду с ландшафтом.

3. Разработан метод «активных декораций», позволяющий производить рендеринг большого количества дальних объектов с высокой скоростью.

4. Проведён теоретический анализ ресурсной эффективности разработанных методов. Для сравнения был определён базовый алгоритм визуализации на основе методов и требований, описанных в главе 1. Результаты теоретического анализа представлены в виде функций трудоёмкости и объёма памяти.

5. Проведено экспериментальное исследование полученного алгоритма в сравнении с базовым. По полученным экспериментальным результатам сделаны соответствующие выводы, которые подтверждают эффективность разработанного алгоритма. Кроме того, описано практическое решение проблем, возникших при реализации высокоскоростного рендеринга.

6. На основе проведённых исследований разработана графическая библиотека для визуализации сверхбольших открытых пространств, включающая в себя подходы, изложенные в диссертации. Описана её программная архитектура.

7. Программные средства использованы в проекте Ексйотар для интерактивной визуализации трёхмерных географических карт высокой деталлизации. Кроме того, разработанные программные средства и теоретические методы могут быть использованы при разработке любой системы визуализации открытых пространств, соответствующей описанным критериям. Основной областью применения являются геоинформационные системы, тренажёры различной техники, системы виртуальной реальности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Минаев, Евгений Владимирович, 2008 год

1. Эйнджел Э. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе OpenGL™ . Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2001.

2. Херн Д., Бейкер М. Паулин. Компьютерная графика и стандарты OpenGL. Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2005.

3. Никулин Е.А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной графики. — СПб.: «БХВ Петербург», 2005.

4. Гайдуков С. OpenGL профессиональное программирование трехмерной графики на С++. СПб.: «БХВ Петербург», 2004.

5. Снук Г. 3D ландшафты в реальном времени на С++ и DirectX9. Пер. с англ. М.: Кудиц - Образ, 2006.

6. Семенов B.JL, Крылов П.Б., Морозов C.B., Роминов М.Г., Тарлапан O.JI. Объектно-ориентированная методология разработки интегрированных приложений моделирования и визуализации. // ( http://www.ispras.ru/~3d/koi/problerns/math/frarnework.htrn).

7. Игнатенко А. Геометрической моделирование сплошных тел. // (http:// graphicscs.msu.su/ru/library/3d/solidmodelling/index.html).

8. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных: Пер. с англ. — М.: Мир, 1989.

9. Бачик М. Создание больших открытых пространств: Быстрое отсечение невидимых поверхностей для открытых уровней. // (http://dev.dtf.ru/articles/ read.php?id=126).

10. Серба А. Ландшафт шаг за шагом. // (http://www.gamedev.ru/coding/20208.shtml)

11. П.Кузнецов А. В. Программирование трёхмерной графики с использованием библиотеки OpenGL под ОС Windows. // fhttp://www.uran.donetsk.ua/~masters/2001/ vti/ kuznetsov/diss/lib/ogl/index.htm).

12. Баяковский Ю., Игнатенко А., Фролов А. Графическая библиотека OpenGL. Лаборатория компьютерной графики при ВМиК МГУ. // (http://rsdn.ru/article/ opengl/ ogltut2.xml).

13. BSP-дерево и его применение в трехмерной графике. // (http://u3d.agava.ru/doc/theory/bspbase.shtml).

14. Бачик М. Создание больших открытых пространств: Быстрое отсечение невидимых поверхностей для открытых уровней. // (http://dev.dtf.ru/articles/ read.php?id=126).

15. JM. Отсечение вне области просмотра. // (http://www.gamedev.chat.ru/ articles/a0028.html).

16. Game Engine своими руками #2: Quad-деревья. // (http://gamemaker. web servi s. ru/articles/engine/d2 .htm).

17. Попов П. Физическое моделирование воды. // (http://www.gamedev.ru/articles/? id=30119).

18. BoogMan. Частицы. // (http.7/www.gamedev.ru/articles/?id=30103).

19. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++. Пер. с англ. — Rational Санта-Клара, Калифорния.

20. Жирков А., Паршин А. Адаптивный рендеринг трехмерных сцен на основе иерархических ячеек. // М.: Лаборатория Компьютерной Графики факультета ВМиК МГУ.

21. Банковский Ю.М., Галактионов В.А. О некоторых фундаментальных проблемах компьютерной (машинной) графики. // Институт Прикладной Математики (ИПМ) им. М.В.Келдыша РАН.

22. Конушин A.C. Алгоритмы построения трехмерных компьютерных моделей реальных объектов для систем виртуальной реальности.

23. Чепурнова Е.В., Игнатенко A.B. Doc3D: Система трёхмерной визуализации архитектуры программных систем. М.: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова.

24. Игнатенко А. Введение в методы переменного уровня детализации полигональных сеток.

25. Кугушев Е.И., Зуева Е.Ю. Определение формы и движения объекта по последовательности изображений // М.: Труды конференции Графикон'92. 1992.

26. Галактионов В.А., Барладян Б.Х., Зуева Е.Ю., Кугушев Е.И. Параметрические модели трехмерных объектов и их использование для реконструкции сцен // "Открытые системы", № 5, 1995.

27. Васильев В.Р., Волобой А.Г., Вьюкова Н.И., Галактионов В.А. Контекстная визуализация пространственных данных // Препринт ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, № 56, 2004.

28. Волобой А.Г., Галактионов В.А. Машинная графика в задачах автоматизированного проектирования // Препринт ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, № 104, 2005.

29. Конушин A.C. Алгоритмы построения трехмерных компьютерных моделей реальных объектов для систем виртуальной реальности // М.: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, 2005.

30. Баяковский Ю.М., Галактионов В.А. Современные проблемы компьютерной (машинной) графики // Сб. "Будущее прикладной математики". Лекции для молодых исследователей. М.: Едиториал УРСС. 2005.

31. Конушин A.C. Система построения трехмерных моделей реальных объектов по последовательности изображений // Труды международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов 2005", 2005.

32. Лисицин Е., Конушин А. Подгонка параметрических моделей к облакам трехмерных точек. // Труды 16-ой международной конференции по компьютерной графике и ее приложениям ГрафиКон'2006, Новосибирск. 2006.

33. Волобой А.Г., Галактионов В.А., Копылов Э.А., Шапиро Л.З. Моделирование естественного дневного освещения, задаваемого изображением с большим динамическим диапазоном // "Программирование", № 5, 2006.

34. Волобой А.Г., Галактионов В.А. Машинная графика в задачах автоматизированного проектирования. // "Информационные технологии в проектировании и производстве", № 1, 2006.

35. Игнатенко А. Методы представления дискретных трехмерных данных. // Интернет-журнал. 2003.

36. Тисевич И. Рельефное текстурирование. // Интернет-журнал. 2005.

37. Сенюкова О., Анна Дегтярева А. Системы моделирования трехмерных объектов. // Интернет-журнал. 2006.

38. Борисов В., Игнатенко А. Системы трехмерной визуализации данных // Интернет-журнал. 2006.

39. Рони Я. Рендеринг объемов в реальном времени. // Университет шт. Огайо, США Открытые Системы №5(19)/1996.

40. Ян Ф. и др. Удаленная визуализация. // Открытые системы, № 11-12/1999.

41. Соловьёв С.А., Марков Н. Г. Сравнительный анализ алгоритмов разбиения трехмерных сцен на деревья графических примитивов. // Интернет-журнал. 2005.

42. Шикин Е.В., Боресков A.B. Компьютерная графика. Динамика, реалистические изображения. М.: «Диалог-Мифи», 1995.

43. Павлидис Т. Алгоритмы машинной графики и обработка изображений. М.: Радио и связь, 1988.

44. Роджерс Д. Алгоритмические основы машинной графики. Пер. с англ. — М.: Мир, 1989.

45. Роджере Дж., Адаме Дж. Математические основы машинной графики: пер. с англ. -М.: Машиностроение, 1980. 240 е., ил.

46. Томпсон Н. Секреты программирования трехмерной графики для Windows 95. Пер. с англ. — СПб.: Питер, 1997.

47. Тихомиров Ю. В. Программирование трехмерной графики. СПб.: «БХВ-Петербург», 2001.

48. Скворцов А. В., Костюк Ю. JI. Эффективные алгоритмы построения триангуляции Делоне // Гсоинформатика. Теория и практика. Выпуск 1. Томск: Издательство Томского Университета, 1998.

49. Фукс A. JI. Предварительная обработка набора точек при построении триангуляции Делоне // Геоинформатика. Теория и практика. Выпуск 1. Томск: Издательство Томского Университета, 1998.

50. Башков Е.А., Пауков Д.П. Триангуляция: Итеративные алгоритмы построения триангуляции. — Сборник трудов магистрантов Донецкого национального технического университета. Выпуск 2. — Донецк, ДонНТУ Министерства образования и науки Украины, 2003.

51. Аммерал Л. Принципы программирования в машинной графике. Пер. с англ. — М.: "Сол Систем", 1992.

52. Иванов В.П., Батраков A.C. Трехмерная компьютерная графика /Под ред. Г.М.Полищука. — М.: Радио и связь, 1995.

53. Хилл Ф. Open GL. Программирование компьютерной графики. Для профессионалов. Пер. с англ.— СПб.: Изд.дом «Питер», 2002.

54. Юань Фень. Программирование графики для Windows. Пер. с англ. — СПб.: Изд.дом «Питер», 2002.

55. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение и анализ. Пер. с англ. — М.: МНЦМО, 1999.

56. Абламейко C.B., Лагуновский Д.М. Обработка изображений: технология, методы, применение. Мн.: Амалфея, 2000.

57. Форсайт, Дэвид А., Понс, Жан. Компьютерное зрение. Современный подход. : Пер. с англ. — М.: Изд. дом "Вильяме", 2004.

58. Рост Р. OpenGL. Трехмерная графика и язык программирования шейдеров.: Пер. с англ. — СПб: Изд.дом «Питер», 1-е издание, 2005.

59. Евченко А.И. OpenGL и DirectX: программирование графики. — СПб: Изд.дом «Питер», 1-е издание, 2006.

60. ИГрайнер Д., By M., Нейдер Дж., Девис T. OpenGL. Руководство по программированию. Библиотека программиста. 4-е изд.: Пер. с англ. — СПб: Изд.дом «Питер», 2006.

61. Боресков A.B. Расширения OpenGL. СПб.: «БХВ Петербург», 2005.

62. Боресков A.B. Графика трехмерной игры па основе OpenGL. M.: (Диалог Мифи», 2004.

63. Шрайнер Д. OpenGL. Официальный справочник: Пер. с апгл. — М: Торгово — издательский дом «DiaSoft», 2002.

64. Крафтов M.B. Использование мегатекстур (megatexture, clipmaps). // (http://www.gamedcv.ru/codc/articles/Mcgatexture').

65. Андерсон M. Фрактальные ландшафты. // (http://www.rlgclub.ru/pmwiki.php? n=Main.ArticlesDevFractalLandscapes)

66. Махоней Д. Большие изображения малые размеры пакетов. // (http://www.render.ru/books/showbook.php7book id—21

67. Харбунои П. Simplicity. Ландшафты без quadtree и octree. // (h ttp :// www, gamede v. ru/articles/? id 30130)

68. Милтри Д. Треугольная сетка с множественной детализацией. // (http://blender3d.org.ua/cgi-bin/def.pl7nt/192')

69. Байских Ю. Rendering: Теория. // (http://www.render.ru/books/show book.php? book id=52n

70. Мельман C.B.,Бобков В.А. Система визуализации пространственных полей синоптический объектов. Институт автоматики и процессов управления. Владивосток. //GraphiCon'2007.

71. Аниканов A.A., Потий O.A. Проблемы и подходы к решению задачи визуализации данных о течениях в природных объектах. //«Научная визуализация в прикладных задачах». Изд. МГУ. 2003. с. 20-22.

72. Шевцов М.Ю., Долговесов Б.С. Система объемной визуализации реального времени на базе стандартного графического акселератора. Институт Автоматики и Электрометрии Новосибирский Государственный Университет. //GraphiCon'2005, с. 401-405.

73. Ягель. Рендеринг объемов в реальном времени. //Открытые системы, #05, 1996.

74. Шевцов М.Ю. Объемная визуализация научных данных на базе VolumePro 1000. //Труды конференции-конкурса «Технологии Microsoft в информатике и программировании». 2004г. стр. 68-70. Диплом первой степени.

75. Мельман C.B., Гриняк Т.М. "Анимация трехмерных стационарных векторных полей" //Электронный журнал "Исследовано в России", 202, стр 2149-2155, 2004 г. (http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2004/202.pdf)

76. Милов А.Н. Особенности построения архитектуры масштабируемой графической системы стандарта OpenGL на основе ЦПОС. Научно-производственный центр «Электронные Вычислительно-Информационные Системы», Москва. //GraphiCon'2007.

77. Дерябин Н.Б., Денисов Е.Ю. Объектно-ориентированная инфраструктура систем компьютерной графики. Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН, Москва. //GraphiCon'2007.

78. Волобой А.Г., Галактионов В.А. Машинная графика в задачах автоматизированного проектирования. "Информационные технологии в проектировании и производстве", № 1, 2006, с. 64-73.

79. Юсов Е., Турлапов В. Динамическая оптимизация ландшафта на базе преобразования Хаара и квадродерсва вершин. Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского, Нижний Новгород. //GraphiCon'2006.

80. Елыков H.A., Белаго И.В., С.А. Кузиковский, Некрасов Ю.Ю. Методы непрерывной детализации террэйна. Материалы конф. по комп. граф. и визуализации -GraphiCon'2002, Н.Новгород, 16-21 сент. 2002.

81. Переберин A.B. Многомасштабньтс методы синтеза и анализа изображений. Диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук, Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша, Москва-2002.

82. Жирков А., Паршин А. Адаптивный рендеринг трехмерных сцен на основе иерархических ячеек. Лаборатория Компьютерной Графики факультета ВМиК МГУ. //GraphiCon'2005.

83. Ким П.А. Один подход к визуализации масштабируемой модели рельефа. Институт Вычислительной Математики и Математической Геофизики, СО РАН, Новосибирск. //GraphiCon'2006.

84. Елыков Н. А., Белаго И. В., Кузиковский С.А. Метод непрерывной детализации трехмерных моделей растительности. Институт Автоматики и Электрометрии СО РАН Новосибирск. //GraphiCon'2006.

85. Заугольнова Е.В., Юрин Д.В. Алгоритм уточнения предварительной сегментации изображений с нечеткими, слабоконтрастными границами двумерных объектов. ВМиК, Московский государственный университет. //GraphiCon'2006.

86. Ульянов М.В. РЕСУРСНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ АЛГОРИТМОВ: ТЕОРИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ. Дис. док.техп.паук.-М.,2005.

87. Drebin,R.A., Carpenter,L., and Hanrahan,P., Volume Rendering //Computer Graphics, 22(4):65-74, August 1988.

88. Xia, J.C., El-Sana, J., Varshney, A., Adaptive Real-Time Level-of-Detail- Based Rendering for Polygonal Models. IEEE Trans, on Visualization and Computer Graphics, 1997.

89. Zhang H. and Ho K. Fast Backface Culling Using Normal Masks. Proc. Symposium on Interactive 3D Graphics, 1997.

90. Foley J. D., A. van Dam, Feiner S. К., Hughes J. H., Computer graphics: principles and practice. 2nd ed. in C. Addison-Wesley, 1996.

91. Policarpo F., Oliveira M, Comba J. Real-Time Relief Mapping on Arbitrary Polygonal Surfaces. // ACM SIGGRAPH 2005 Symposium on Interactive 3D Graphics and Games, 2005.

92. Lindstrom P., Koller D., Ribarsky, W., Hodges L., Faust N., Turner G., Real-Time Continuous Level of Detail Rendering of Height Fields. // (http://www.cc.gatech.edu/gvu/ people/ peter.lindstrom/papers/siggraph96).

93. Hoppe H. Smooth View-Dependent Level-of-Detail Control and its Application to Terrain Rendering. // (http://www.research.microsoft.com/~hoppe).

94. Snook G. Simplifed Terrain Using Interlocking Tiles. // Game Programming Gems 2. Charles River Media, Inc., 2001.

95. Farin G. Curves and surfaces for computer aided geometric design: a practical guide. 4th ed. ACADEMIC PRESS 1997.

96. Koller D., Lindstrom P. Real-Time, Continuous LOD Rendering of Height Fields. 1996.

97. Turner B. Real-Time Dynamic Level of Detail Terrain Rendering with ROAM. 2000.

98. Ruttger S., Heidrich W., Slusallek Ph., Seidel H-P. Real-Time Generation of Continuous Levels of Detail for Height. // University of Erlangen-Nuremberg. 1998.

99. Losasso F., Hoppe H. Geometry clipmaps: Terrain rendering using nested regular grids. // Siggraph. Stanford, Microsoft. 2004.

100. Nielson G., Hagen H., MullerH. Scientific visualization: overviews, methodologies and techniques. IEEE CS 1997.

101. Mark de Berg, Marc van Kreveld, Marc Overmars, Otfried Schwarzkopf Computational Geometry: algorithms and applications. 2nd edition. Springer-Verlag, 2000.

102. Dachsbacher C., Stamminger M. Rendering Procedural Terrain by Geometry Image Warping. // Eurographics. University of Erlangen-Nuremberg. 2004.

103. Humphrey B. Octree tutorial. // (http://gamemaker.webservis.ru/articles/Octree/ Octree.htm).

104. Larsen B.D., Christensen N.J. Real-time Terrain Rendering using Smooth Hardware Optimized Level of Detail. // Technical University of Denmark.

105. Pagarolo R. Overview of Quadtree-based Terrain Triangulation and Visualization. // (http:// www.ifi.unizh.ch/vmml/admin/upload/UCI-ICS-02-01.pdf).

106. Turner B., Real-Time Dynamic Level of Detail Terrain Rendering with ROAM. // ('http://www.research.microsoft.com/~hoppe).

107. Levkovich-Maslyuk L., Ignatenko A., Zhirkov A., Konushin A., In Kyu Park, Member, IEEE, Mahnjin Han, Member, IEEE, and Bayakovski Yu. Depth Image-Based Representation and Compression for Static and Animated 3-D Objects // Proc. IEEE

108. TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY, Vol. 14, No. 7. 2004.

109. Kilgard M.J. An OpenGL Toolkit. The X Journal, SIGS Publications, November/December 1994.

110. Alekseev A.K., Bondarev A.E., Molotilin Y.A. On inverse problems for 3D time-dependent free convection heat transfer // Proc. National Heat Transfer Conference, Vol.10, 1995.

111. Yegor Yermack. BSP—дерево и его применение в трехмерной графике. // (http://www.xdev.ru/dxfip/rgd articlesr.asp?s=unsortedzone&art=uz 0054 bsptree 1).

112. Vladislav I. Suglobov Appearance-Preserving Terrain Simplification. Proc. of the Conf. on Сотр. Graph, and Visual. GraphiCon'2000, Moscow, August 28 - September 2, 2000.

113. Markus H. Gross, Roger Gatti, and Oliver G. Staadt. Fast multiresolution surface meshing. In Proc. of 14th International Conf. on Data Engineering, ICDE'98, pp. 550-557. IEEE, 1998.

114. Gross M.H., Staadt O.G., Gatti R. Efficient Triangular Surface Approximations Using Wavelets and Quadtree Data Structures. IEEE Trans, on Visualization and Computer Graphics. Vol. 2, No. 2, June 1996, pp. 130-143.

115. Duchaineau M., Wolinski M., Sigeti D., Miller M., Aldrich C. and Mineev-Weinstein M. ROAMing Terrain: Real-time Optimally Adapting Meshes. // (http://www.llnl.gov/graphics/ ROAM).

116. David Luebke. A developer's survey of polygonal simplification algorithms. IEEE Computer Graphics & Applications, 21(3):24-35, May/June 2001.

117. Hcckbert P., Garland M. Survey of polygonal surface simplification algorithms. SIGGRAPH 97 Course Notes 25, 1997.

118. Garland M., Heckbert Paul S. Fast polygonal approximation of terrains and height fields. Technical Report cmu-cs-95-181, School of Computer Science, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA, 1995.

119. Kurt Pelzer, Piranha Bytes. "Rendering Countless Blades of Waving Grass","GPU Gems ", Addison Wesley, 2004, 107-121.47.67.

120. T. Optimized View Frustum Culling Algorithms. Chalmers University of Technology, 1999

121. Ulrich T. Chunked LOD: Rendering Massive Terrains using Chunked Level of Detail Control. // (http://tulrich.com/geekstuff/chunklod.htmn

122. Минаев E. Алгоритм визуализации открытых пространств в реальном времени. // Автоматизация и Современные Технологии: Ежемесячный межотраслевой научно-технический журнал / Под редакцией B.JI. Белоусова М., 2006, №5. С.27-34.

123. Минаев Е. Структуры данных для представления открытых пространств и визуализации в реальном времени. // Научные труды VIII международной научно-практической конференции М.: МГАПИ, 2005. С. 133-137.

124. Минаев Е. Сравнение способов реализации рендеринга полигональной модели в OpenGL на примере регулярной карты высот ландшафта. // Вестник МГУП: Научно-технический журнал М.: МГУП, 2007, №3. С.79-83.

125. Минаев Е. Параметризация систем трёхмерной визуализации. // Вестник МГУПИ -М.: МГУПИ, 2007, №8. С.20-24.

126. Минаев Е. Критерии выбора интерактивной системы трёхмерной визуализации. // Вестник молодых учёных М.: МГУПИ, 2007, №2.