Метод контейнеризації для візуалізації природних і антропогенних ландшафтів

Abstract

Автоматизовані системи для візуалізації ландшафтів набули значного поширення порівняно із створенням тривимірних світів вручну через свою простоту та швидкість. Основними проблемами наявних рішень є їх недостатня реалістичність для великих масштабів, обмеженість засобів для деталізації результатів, продуктивність візуалізації. Вирішення таких проблем потребує значних апаратних ресурсів для забезпечення як якості, так і швидкості візуалізації. Побудовано метод економного використання обчислювальних ресурсів при візуалізації природних і антропогенних ландшафтів. Особливостями побудованого методу є використання дворівневого кешування та серіалізація контейнерів. Перший рівень кешу – оперативна пам'ять системи, де зберігаються останні згенеровані або завантажені контейнери. Другий рівень – дисковий простір системи, куди відбувається серіалізація контейнерів із кешу першого рівня. Використано компактний бінарний формат для серіалізації об'єктів, що дало змогу уникнути надлишкових даних, і як наслідок, зменшити витрати пам'яті. Рішення практично реалізовано у вигляді програмної бібліотеки із набором сервісів для контейнеризації тривимірних сцен LandscapeGen: Containerization. Візуалізовані системою антропогенні та природні ландшафти характеризуються відсутністю артефактів, адаптацією антропогенних об'єктів до природних ландшафтів. Значною перевагою розробленого програмного забезпечення є можливість використання згенерованих ним зображень у сторонніх застосунках. Проаналізовано ефективність побудованого методу для більше як 300 візуалізацій з різними вхідними даними, які є ключовими для визначення складності моделі візуалізації. Часові витрати на візуалізацію порівняно для випадків з кешуванням в оперативній пам'яті, у файловій системі та без кешування. Розроблений метод контейнеризації дає економію часу не менше як на 80 % для випадків як використання кешу першого, так і другого рівнів. Отримані результати засвідчують ефективність та масштабованість розробленого методу контейнеризації.