Improved Radial Sweep Algorithm for 3-dimensional Terrain Modelling

3차원 지형 모델링을 위한 개선된 Radial Sweep 알고리즘

Researches in the field of Computer Graphics and Geographical Information Systems(GIS) have extensively studied the method of photo-realistic landscape modelling, because it have become a commom requirement in applications such as flight simulators, mission rehearsal, and construction planning. A common approach to the display of terrain uses a Digital Elevation Model(DEM). DEM is an evenly spaced array of the terrain elevation data and can be obtained from stereo satellite data. With the DEM data, the process of 3D terrain modelling consists of three steps. The first step is to extract the meaningful data (such as peak, pit, passes...) from DEM data based on LOD(Level Of Detail) criteria. The second is to construct the 3D surface by TIN, which represents a surface as a set of non-overlapping continuous triangular facets of irregular size and shape. The third is a rendering of 3D terrain model. The goal of this research is a construction of 3D terrain with TIN. To do this, we are going to app]y Radial Sweep Algorithm. Radial Sweep Algorithm for generating TIN works quickly and efficiently. However, it does not solve the problem caused by the approximated nature of triangulated surface. To solve this problem, this research derive improved radial sweep algorithms with the optimal triangle definition.

컴퓨터 그래픽스 분야와 지리정보시스템 분야에서 사진과 같은 지형을 모델링하는 방법이 연구되고 있다. 이러한 지형 모델링은 비행 시뮬레이터, 임무 예행연습과 건설 계획과 같은 응용프로그램에 사용된다 지형을 표현하는 일반적인 접근방법은 수치고도모델을 사용하는 것이다. 수치고도모델이란 지형의 고도 값을 저장한 2차원 배열을 말하며 인공위성을 통해 얻어진다. 수치고도데이터를 가지고 3차원 지형을 표현하는 처리과정은 3단계로 구성되어진다. 첫 번째 단계는 수치고도 모델에서 정확도에 따라 의미점을 추출한다. 두 번째 단계는 추출된 의미점을 바탕으로 불규칙삼각망을 구성한다. 세번째 단계는 표현된 3차원 지형을 렌더링한다. 이 논문의 목적은 불규칙 삼각망을 가진 3차원 지형을 구성하는데 있다. 불규칙 삼각망의 구성을 위해 래디얼 스위프 알고리즘을 사용하였다. 래디얼 스위프 알고리즘은 불규칙 삼각망을 빠르고 효과적으로 만든다. 그러나, 불규칙 삼각망은 삼각형된 표면의 근사치에 의해 발생하는 문제를 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최적화 삼각형에 의한 개선된 래디얼 스위프알고리즘을 제안한다.