Harta de înălțime - Heightmap
În grafica computerizată , o hârtie de înălțime sau un câmp de înălțime este o imagine raster utilizată în principal ca rețea globală discretă în modelarea secundară a elevației . Fiecare pixel stochează valori, cum ar fi datele despre cota suprafeței , pentru afișare în grafică computerizată 3D . O hartă de înălțime poate fi utilizată în cartografierea cu bump pentru a calcula unde aceste date 3D ar crea umbră într-un material, în cartarea de deplasare pentru a deplasa poziția geometrică reală a punctelor peste suprafața texturată sau pentru terenul în care harta de înălțime este convertită într-o plasă 3D.
O hartă de înălțime conține un canal interpretat ca o distanță de deplasare sau „înălțime” față de „podeaua” unei suprafețe și uneori vizualizată ca lumină a unei imagini în tonuri de gri , cu negru reprezentând înălțimea minimă și albul reprezentând înălțimea maximă. Când harta este redată, proiectantul poate specifica cantitatea de deplasare pentru fiecare unitate a canalului de înălțime, care corespunde „contrastului” imaginii. Hărțile de înălțime pot fi stocate singure în formate de imagine existente în tonuri de gri, cu sau fără metadate specializate , sau în formate de fișiere specializate , cum ar fi Daylon Leveler , GenesisIV și documentele Terragen .
Se poate exploata și utilizarea canalelor individuale de culoare pentru a crește detaliile. De exemplu, o imagine RGB standard pe 8 biți poate afișa doar 256 de valori de gri și, prin urmare, doar 256 de înălțimi. Prin utilizarea culorilor, poate fi stocat un număr mai mare de înălțimi (pentru o imagine pe 24 de biți, pot fi reprezentate 256 3 = 16.777.216 înălțimi (256 4 = 4.294.967.296 dacă este utilizat și canalul alfa)). Această tehnică este utilă mai ales atunci când înălțimea variază ușor pe o suprafață mare. Folosind doar valori gri, deoarece înălțimile trebuie mapate la doar 256 de valori, terenul redat apare plat, cu „pași” în anumite locuri.
Hărțile de înălțime sunt utilizate în mod obișnuit în sistemele de informații geografice , unde sunt numite modele digitale de înălțime .
Creare
Hărțile de înălțime pot fi create manual cu un program de vopsea clasic sau cu un editor special de teren. Acești editori vizualizează terenul în 3D și permit utilizatorului să modifice suprafața. În mod normal, există instrumente pentru ridicarea, coborârea, netezirea sau erodarea terenului. O altă modalitate de a crea un teren este utilizarea unui algoritm de generare a terenului. Aceasta poate fi, de exemplu, o funcție de zgomot simplex 2D sau prin agregare cu difuzie limitată . O altă metodă este de a reconstitui hărțile de înălțime din datele din lumea reală, de exemplu folosind radar cu diafragmă sintetică .
Utilizare
Hărțile de înălțime sunt utilizate pe scară largă în software - ul de redare a terenului și în jocurile video moderne . Hărțile de înălțime sunt o modalitate ideală de a stoca cotele digitale ale terenului; în comparație cu o rețea poligonală obișnuită, acestea necesită mult mai puțină memorie pentru un anumit nivel de detaliu. Cele mai multe programe moderne de modelare computerizată 3D sunt capabile să utilizeze date de la hărți de înălțime sub formă de hărți accidentale , normale sau de deplasare pentru a crea rapid și precis teren complex și alte suprafețe.
În cele mai vechi jocuri care foloseau redarea software-ului, elementele reprezentau adesea înălțimi ale coloanelor de voxeli redate cu turnare prin raze . În majoritatea jocurilor mai noi, elementele reprezintă coordonata de înălțime a poligoanelor dintr-o plasă .
Software de redare
- Terragen - redare teren
- Picogen - instrument de redare a terenului și de creare a hărții de înălțime
- Materializați - instrument de creare gratuit PBR ( Redare bazată fizic )
Generarea de software
Trivia
Deși termenii hărți și câmp înălțime sunt adesea indistingibili unul de celălalt, există încă o mică diferență între termeni. Heightmap provine din termenul matematic „hartă”, iar fieldfield vine din termenul matematic „câmp vector”. Heightmap este descrierea mai corectă, deoarece majoritatea câmpurilor de înălțime nu sunt un câmp (vector) în termeni matematici, ci sunt întotdeauna o hartă (în termeni matematici, precum și în reprezentarea vizuală).
Vezi si
Referințe
- ^ Generație de teren artificial
- ^ Terenuri bazate pe DLA
- ^ Kirscht, Martin și Carsten Rinke. „Reconstrucția 3D a clădirilor și a vegetației din imagini radar cu diafragmă sintetică (SAR).” MVA. 1998.
