О решении задачи генерации ландшафтов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Решетневскуе чтения. 2013

Нужно понимать, что использование достаточно сложных моделей в адаптивных гипермедиасистемах не всегда целесообразно, так как связано с большими затратами на формирование, проверку адекватности и последующую эксплуатацию. При этом даже простые модели, являющиеся грубой оценкой некоторых характеристик пользователя, позволяют повысить функциональность и удобства использования ГС. «Создавая модель пользователя, нужно понимать, что она никогда не будет идеальным его отражением, а скорее некоторой грубой аппроксимацией его основных характеристик».

Моделирование пользователя может помочь при решении следующих задач, связанных с гипермедиа-системами:

- помощь пользователю при изучении определенной тематики;

- предоставление важной для данного пользователя информации;

- адаптация интерфейса под пользователя;

- помощь пользователю в поиске информации;

- поддержка совместной работы;

- помощь пользователю при работе с самой системой.

© Каюков Е. В., Храпунова В. В., Сидорова Г. А., Бахмарева К. К., Зеленков П. В., 2013

УДК 681.3.06

О РЕШЕНИИ ЗАДАЧИ ГЕНЕРАЦИИ ЛАНДШАФТОВ

С. В. Колесников

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 Е-mail: [email protected]

Рассматриваются вопросы генерации алгоритма и оптимального алгоритма.

Ключевые слова: алгоритмы генерации, генерация ландшафта, холмовой алгоритм, шум Перлина, фракталы. SOLVING THE PROBLEMS OF LANDSCAPE GENERATION

S. V. Kolesnikov

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, "Krasnoyarsky Rabochy" Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: [email protected]

The problems of the generation algorithm and the optimal algorithm are studied.

Keywords: algorithms of generation, generation of a landscape, holmovy algorithm, Perlin's noise, fractals.

В настоящее время медиа- и игровая индустрия очень развиты, и они пытаются использовать все возможности современных компьютеров. Одной из задач является создание пейзажа или ландшафта. Эта задача часто встречается при моделировании различных пространств и широко применима в кино или игровой индустрии, а также в программах, моделирующих поведение различных объектов.

Но какие существуют алгоритмы для генерации ландшафта?

Существует три основных алгоритма: шум Перли-на, холмовой и фрактальный [1].

Фрактальный алгоритм, как следует из названия, основан на теории фракталов. В начале этого алгоритма задаются случайным образом вершины крайних точек квадрата. После этого рассчитывается центральная точка, затем все остальные: верхняя, нижняя, левая, правая. И после этого всё разбивается повторно на квадраты, и процесс начинается заново, как показано на рис. 1.

В данном алгоритме производятся несложные расчёты, так как для вычисления вершины необходимо посчитать среднее значение и прибавить случайное число. Но данный алгоритм в некоторых случаях требует сложных математических вычислений, так как для его правильной работы необходимо разбивать пространство на равные части, что не всегда возможно наипростейшим образом.

Рис. 1. Фрактальный алгоритм

Программные редктва и информационные технологии

Холмовой алгоритм очень прост и заключается в конечном создании холмов в определённой области, как это показано на рис. 2.

В ходе чего и получается сформировано пространство. В зависимости от параметров создаваемых холмов можно создать как скалистую, так и долинистую поверхность.

Рис. 2. Холмовой алгоритм

Шум Перлина основывается на функциях и закономерностях, выведенных Перлином [2].

Его основная идея состоит в том, что можно брать какую-либо функцию, изменять частоту и амплитуду для данной функции, а потом складывать результаты, как это показано на рис. 3. Это математически очень сложный метод и требует много вычислительных ресурсов, но при выборе интересных функций можно получить пейзажи, наиболее приближенные к реальности.

При сравнении всех методов между собой, математической сложностью особо выделяется фрактальный

алгоритм, так как для его правильной работы необходимо разбивать пространство на равные части, что не всегда возможно наипростейшим образом.

Метод шумов Перлина основан на различных графиках и без сглаживания выглядит очень ребристым и зашумлённым; его лучше всего применять с методами сглаживания. Холмовой же алгоритм основан на конечном генерировании холмов в пространстве, что делает его очень реалистичным и вычислительно лёгким.

частоты: 1,2,4,8,16,32

Рис. 3. Шум Перлина

Библиографические ссылки

1. Мортин К. В. Методы и алгоритмы генерации синтезированных ландшафтов. 1-е изд. СПб. : LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012. 112 с. : ил.

2. Грег С. Н. Создание ЗБ-ландшафтов в реальном времени с использованием C++ и DirectX. 2-е изд., перераб. и доп. СПб. : КУДИЦ-Образ, 2006. 368 с. : ил.

References

1. Mortin K. V. Metody i algoritmy generacii sintezirovannyh landshaftov. 1-e izd, SPb.: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012. 112 s. : il.

2. Greg S. N. Sozdanie 3D-landshaftov v real'nom vremeni s ispol'zovaniem C++ i DirectX. 2-e izd., pererab. i dop. SPb. : KUDIC-Obraz, 2006. 368 s.: il.

© Колесников С. В., 2013

УДК 629.78.051:681.3

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ «МОДУЛА-2» ПРИ СОЗДАНИИ РОССИЙСКИХ СПУТНИКОВ СВЯЗИ И НАВИГАЦИИ

А. А. Колташев, С. А. Краус, Н. Н. Шумаков

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

Бортовое программное обеспечение спутников связи и навигации, создаваемых ОАО «ИСС» имени академика М. Ф. Решетнева», разрабатывается с использованием языка программирования «Модула-2». Рассматриваются достоинства этого решения, подтверждаемые более чем десятилетним опытом создания и эксплуатации спутников.

Ключевые слова: спутники связи и навигации, язык программирования Модула-2.