Generierung und Echtzeit-Rendering von Terrain für den Einsatz in der Fahrsimulation

Master-Thesis

Auf weiten Gebieten der Forschung und Entwicklung hat sich die Simulation als Mittel zur Erkenntnisgewinnung über real ablaufende Vorgänge etabliert und bewährt. In der Automobilbranche wird die Fahrsimulation unter anderem dazu eingesetzt, prototypische Systeme, wie beispielsweise Anzeige-Bedienkonzepte oder Fahrerassistenzsysteme kommender Produktgenerationen frühzeitig zu untersuchen und auf ihre Gebrauchstauglichkeit hin zu analysieren. Die Simulation erlaubt es, die Anzahl der realen Testfahrten zu minimieren und damit dem zunehmenden Kostendruck und den kürzer werdenden Produktzyklen der Industrie gerecht zu werden. Weiterhin lassen sich in der Simulation kritische Verkehrssituationen reproduzieren und untersuchen, ohne dabei Risiken eingehen zu müssen. Dies ist bei der Erprobung von sicherheitskritischen Systemen, z.B. aus dem Bereich der Fahrerassistenz, unverzichtbar. Damit die Fahrsimulationsuntersuchungen Rückschlüsse auf die Wirklichkeit zulassen, ist es dabei unerlässlich, dass die Simulation einen realistischen Eindruck vermittelt. Da die visuelle Information ein wesentliches Element der menschlichen Wahrnehmung darstellt, kommt der Computergraphik in der Fahrsimulation eine tragende Rolle zu.
Um die Qualität der Terraindarstellung in der Fahrsimulation zu steigern, sollen in dieser Diplomarbeit Verfahren entwickelt und implementiert werden, die zum einen zur prozeduralen Generierung von Terrain, zum anderen zum Echtzeit-Rendering von Terrain dienen. Die Generierung von Terrain umfasst die Erzeugung von realitätsnaher Landschafts- und Fahrbahngeometrie, sowie die Anreicherung der generierten Szene mit Bepflanzung und Details. Das Echtzeit-Rendering beinhaltet die effiziente Darstellung der 3D-Szene als auch die realistische Beleuchtung und Schattierung der generierten Szenen. Um die entwickelten Verfahren vorführen zu können, soll eine Benutzeroberfläche implementiert werden, die die Veränderung der der wesentlichen Verfahrensparameter erlaubt.
Die Bearbeitung der Themenstellung findet auf der Grundlage neuester Graphik-Hardware statt.

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