In this dissertation, we present a new mesh approximation method for the regular gird 2-D data in order to implement a fly-through simulator. The proposed mesh approximation method uses wavelet coefficients as the local area complexity measures. To utilize the characteristics of wavelet transform (WT), we examine the characteristics of WT and devise a new mesh approximation scheme. Since the wavelet transform has the spatio-frequency localization characteristic, this method only selects the wavelet coefficients larger than a given threshold and constructs quadtree based triangular meshes using them. Computer simulation results show the advantages of the proposed method in PSNR and visual quality.
As the size of terrain data becomes larger, the need for the effective terrain data management scheme is increased. Hence, in this dissertation, we also propose and implement a new 3-D rendering system to visualize the very large terrain data. It combines an image compression method and the visualization scheme mentioned above. For the efficient data compression, the set partitioning in hierarchical tree (SPIHT) codec, which is a kind of progressive codec based on wavelet transform and the block-based data compression method are adopted. The rendering system decodes the compressed terrain data block by block depending on the visual resolution based on the local level of detail method and makes a triangular mesh based on the proposed mesh approximation method. Since the compression of terrain data and level of detail in mesh approximation are combined algorithm, the rendering system can manage the large terrain data effectively. Computer simulation shows that the proposed rendering system can provide good visual quality as well as high performance. The proposed system can be applicable to various fields, such as, flight simulator and computer games
본 학위논문에서는 비행 모의 실험을 위해 필요한 새로운 정규 격자상의 2차원 데이터 삼각형 근사기법을 제시한다. 제안된 메쉬 근사기법은 웨이블릿 변환 계수를 영역의 복잡도 측정값으로 이용하며, 이를 위해서 웨이블릿 변환의 특성을 파악하고 이러한 특성을 이용한 기법들을 제시하였다. 제안된 방법은 주어진 일정 문턱값보다 큰 웨이블릿 계수들을 선택하고 이들을 이용하여 사각형 격자구조의 삼각형 메쉬를 구성하는 방식이다. 컴퓨터 모의 실험 결과 제안된 방법은 PSNR과 시각적 효과 측면에서 좋은 결과를 보인다.
최근 컴퓨터 성능의 비약적인 발전에 따라 3차원 도시에 이용되는 지형 정보의 크기가 점점 커지는 추세이며, 대용량의 지형 정보를 효과적으로 저장, 처리하기 위한 관리 기법이 요구되고 있다. 본 학위논문에서는 이러한 대용량의 지형 정보를 효과적으로 도시하기위한 3차원 도시 시스템을 제안하고 구현하였다. 제안된 시스템은 앞에서 3차원 도시 기법과 영상 압축 기법을 접목하여 대용량 데이터 처리의 효율성을 증가 시켰다. 효과적인 데이터 압축을 위하여 점진 진행 방식의 SPIHT coder를 이용하였으며, 블록 기반의 압축 기법을 적용하였다.
제안된 3차원 도시기는 블록단위로 압축되어진 지형 정보를 시각적 해상도에 따라 복원하고, 앞에서 제안된 삼각형 메쉬 근사기법을 이용하여 메쉬 모델을 생성 도시한다. 제안된 3차원 도시기는 메쉬 근사 기법과 데이터 압축 기법을 효과적으로 접목하여 대용량의 지형 정보를 효과적으로 관리할 수 있다. 컴퓨터 실험 결과 기대할 만한 시각적 효과와 성능을 확인하였다.
