The level-of-detail(LOD) representation is a powerful scheme to increase the rate of frame update by software technique. The early approach is static simplification which considers constant LOD over all regions of mesh. On the other hand the view-dependent simplification(VDS) is more powerful than static simplification since it can simplify substantially the clipped out or backface culled regions which are not visually important.
General VDS algorithm consists of two stages; presimplification and interactive visualization. The main problem of VDS algorithm is that the overhead of the interactive visualization is large. Therefore in this thesis a new VDS algorithm, called Level-of-detail parametrization(LP), is proposed to reduce the overhead of the interactive visualization. At the presimplification stage, a new hierarchy of mesh, region tree, is introduced. First a mesh is partitioned into a set of leaf regions and the higher level regions are created by merging lower level regions. Then multiple LOD versions are created for all regions. At the interactive visualization stage, active regions which should be rendered are determined, each of them is assigned a LOD determined by considering the relation between the view-point of observer and the region, and then the LOD version corresponding to the assigned LOD is rendered.
Results show that the overhead of the interactive visualization takes only 1.5% of total frame time, which is quite smaller than 15% of [1]. Moreover smooth LOD transitions(geomorphs) can be constructed on the fly for continuous motions of observer.
Level-of-detail(LOD)표현법은 한정된 렌더링 성능을 갖는 하드웨어로는 실시간에 렌더링이 불가능한 복잡한 mesh을 실시간 렌더링하는 데 효과적인 방법이다. 기존연구에는 두가지 접근방법이 있는 데 하나는 static simplification이고 다른 하나는 view-dependent simplification이다. Static simplification은 메쉬전체에 대해서 LOD가 일정한 반면, view-dependent simplification은 보는 부분에 따라서 적응적으로 메쉬의 LOD를 조정하므로써 한층 더 복잡도를 줄일 수 있는 방법이다.
본 논문에서는 메쉬의 새로운 view-dependent simplification algorithm을 제안한다. 제안하는 알고리듬은 우선 메쉬를 여러개의 삼각형들의 집합인 리전(region)들로 나누고 이러한 리전들을 다시 더 큰 리전으로 병합하므로써 계층구조를 리전트리(region tree)로 형성한 다음, 동시점병합을 사용하여 각 region의 여러개의 level-of-detail version들을 미리 만든다. 또한 만들어진 version의 decimation 에러를 그 version내에서 존재하는 연속된 점병합의 길이로 정의하여 구한다. Interactive visualization에서는 리전의 decimation 에러가 화면상에 보이는 정도에 따라서 각 region의 level-of-detail을 결정하고 그에 해당하는 level-of-detail version을 렌더링한다. 여러 종류의 실험데이터에서 제안하는 알고리듬이 전체 frame time의 1.5% 보다 작은 오버헤드를 차지하는 것으로 나타났으며, 또한 실시간으로 level-of-detail의 부드럽게 바뀌는 효과(geomorphing)를 얻을 수 있었다.
기존의 view-dependent simplification 알고리듬들은 대부분이 한 점당 하나의 level-of-detail을 부여해야 하기 때문에 오버헤드가 수 십% 내외를 차지한다. 이에 본 논문에서는 한 리전당 하나의 level-of-detail만 계산하고, 그로부터 리전의 topology를 찾을 수 있도록 리전의 여러 level-of-detail version들을 만든다. 이로부터 algorithm의 오버헤드를 전체 frame time의 수%이내로 줄이므로써, 오버헤드의 큰 증가없이 여러가지 simplification criteria 을 도입하므로써 메쉬를 더욱 simplify시킬 수 있다. 제안하는 알고리듬을 가상현실, 가상환경시스템에 사용하여 복잡한 메쉬를 렌더링하는 경우에 있어서 이미지의 질을 떨어뜨리지 않으면서 렌더링의 성능을 크게 증가시킬 수 있다.
