Представление данных о ландшафте

Существует несколько основных принципов представления данных для хранения информации о ландшафтах:

• · Первый — использование регулярной сетки высот (карта высот — HeightMap).
• · Второе — использование иррегулярной сетки вершин и связей, их соединяющих (т.е. хранение простой триангулизированной карты).
• · Третий — хранение карты ландшафта, но в данном случае хранятся не конкретные высоты, а информация об использованном блоке. В этом случае создается некоторое количество заранее построенных сегментов, а на карте указываются только индексы этих сегментов.

В своем проекте я выбрал способ представления ландшафтов при помощи карты высот. Карта высот хранится в файлах изображений. Это позволяет легко вносить изменения и более-менее наглядно просматривать данные. Координатами на плоскости будет положение конкретного пикселя на картинке, а координата высоты будет представлена цветом (чем выше значение, прямая зависимость от яркости пикселя — тем больше значение высоты для этой точки). С помощью этого способа можно представить достаточно обширные пространства.

Плюсы данного подхода:

• · Простота реализации: легкость нахождения координат (и высоты) на карте, простая генерация ландшафта по карте высот.
• · Наглядность: в любой программе просмотра графических файлов можно сразу увидеть или изменить всю информацию.
• · Скорость: благодаря конвейерной архитектуре процессора, просчет и вывод таких карт высот производится очень быстро.

Также есть минусы:

· Большое количество избыточных данных (особенно для поверхностей, близких к плоским).

При разработки данной программы возник вопрос: откуда брать информацию для генерации карты высот? Конечно же можно просто загружать монохромное изображение и на его основе генерировать ландшафт. Но если нужно каждый раз генерировать разные карты высот (например, для компьютерных игр или демонстрационных программ, таких как эта), то существуют следующие методы:

• · Шум Перлина;
• · Диаграмма Вороного;
• · Алгоритм Diamond-Square.

Далее рассмотрим их подробнее.