변위 매핑을 이용한 자연스러운 보도블록 구현

Abstract

최근 컴퓨터 그래픽스에서는 자연의 불규칙성을 표현하여 보다 사실적인 영상을 생성하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 3차원 기반의 자연스러운 보도블록을 표현하기 위한 연구를 제안한다. 보도블록을 사실성 있게 표현하기 위해 시간의 흐름에 따른 침식이나 변질 등에 의한 풍화 효과에 초점을 맞추어 연구한다. 제안된 방법은 첫 번째, 펄린 노이즈를 사용해 자연스러운 굴곡의 지형을 생성한다. 두 번째, 보도블록의 텍스처 이미지를 바탕으로 생성된 가상 블록을 자연스러운 지형에 올려 가상 블록의 높이 값을 바탕으로 변위 맵을 생성한다. 세 번째 생성된 변위 맵과 원본 텍스처 이미지를 가지고 실제 기하도형을 수정하여 상세도를 표현하는 변위 매핑(Displacement Mapping)을 적용하여 부분적으로 침몰된 효과를 얻는다. 결과적으로 불규칙성이 고려된 사실적인 보도블록을 표현할 수 있다.

Recently, the depiction of the irregularity in nature has been an issue for the realistic representation of the real world. In this paper, we suggest a method for representing realistic 3-dimensional pavement blocks using automatically generated displacement maps. For representing more realistic pavement, we focus on weathering effects which depict uneven pavement blocks and partial collapses over time. First, we generate a Perlin-noised terrain for representing the terrain under the blocks sunken over time. Then, we place virtual blocks, which are generated based on the original pavement texture image, on the terrain and generate a displacement map from their height values. Finally, we render the pavement with the generated displacement map and the texture image using displacement mapping. As a result, we can render a realistic pavement which contains an irregularity.