지형 높이 맵에서 도로 평준화

Question

각 픽셀이 높이를 나타내는 이미지 형태로 지형 고도를 나타내는 높이지도가 있다고 가정합니다. 동일한 이미지의 다른 레이어가 지형을 가로 지르는 도로의 경로를 나타내는 데 사용되므로 밝은 픽셀은 도로상의 지점을 나타내며 어두운 픽셀은 도로에서 벗어난 것으로 표시하고 중간 픽셀은 가장자리를 따라있는 장소를 나타냅니다 도로의. 이 상황에서 도로를 나타내는 자연스러운 방법처럼 보이지만 Marching Squares를 사용하여 도로의 다각형 외곽선으로 변환 할 수도 있습니다.

질문은 알고리즘이 도로를 좌우로 가로 지르도록 높이지도를 조정하는 방법입니다. 도로의 모든 지점의 고도를 평균하여 도로를 완전히 수평으로 만드는 것은 쉽지만 실제로 도로가 작동하는 방법은 아닙니다. 도로는 언덕을 오르 내릴 수 있어야하지만 왼쪽이나 오른쪽으로 기울어지지 않아야합니다.

도로의 각도를 찾고 픽셀 사이의 높이를 선형으로 보간하는 데는 기하학적 인 해결책이 있어야합니다. 아니면 거기에 열심히 노력하지 않고 연습에서 좋은 결과를주는 더 까다로운 해결책이 있습니까?

Answer 1

이 법선을 따라 모든 점과 평균 높이 점에서 도로의 수평 법선을 계산할 수 있습니다. 이렇게하면 법선을 수평으로 유지하는 데 도움이됩니다. 이것이 실제 도로의 작동 방식입니다.

Answer 2

도로 축을 따라 픽셀의 높이를 사용하고 축의 법선을 따라 높이 맵에서이 높이를 설정하십시오. 이것은 기술적으로 조금 복잡합니다. 여러분이 할 수있는 것은 작은 사변형에서 길을 메쉬로 만들고 일정한 또는 쌍 선형으로 보간 된 높이로 사변형을 채 웁니다.

현실감을 높이려면 상승면에 약간의 지형을 개척하고 수직 벽을 피하고 제방 경사면을 존중하기 위해 아래쪽을 채워야합니다. 이것은 사면을주는 여분의 사변형으로 도로 외부의 메쉬를 확장하여 수행 할 수 있습니다.

Answer 3

도로가 벡터 데이터 (선)로 정의되는 경우 문제에 대한 해결책이 명확 해집니다. Yves가 말했듯이 길을 채우는 데 사용 된 높이는 도로 중심선 (축)의 높이이며 값은 축의 수직 방향으로 전파되어 양쪽의 도로 폭의 절반에 해당합니다. 그것은 계산하기에도 상당히 복잡합니다. 주된 문제는 축선상의 굴곡 (각도)입니다. 이는 측면과 축이 구부러 질 때 길이가 다르기 때문에이 세 선에서 '평행'으로 이동해야하므로주의해야합니다.

축의 일부 점에 수직 인 픽셀을 찾아서 래스터 화 된 문제를 해결할 수 있습니다. 비슷한 속성을 가진 픽셀 집합을 찾는 접근법을 사용할 수 있습니다. 하나의 도로 측면 픽셀을 가져 와서 다른 도로 측면에 대한 가장 짧은 픽셀 경로 인 이 축과 직각을 이루는 (아마도) 수직선을 만듭니다. 최단 경로 선상의 픽셀은 동일한 높이, 중간 픽셀 값 또는 평균값을 사용할 수 있습니다.

이와 같은 접근 방식을 사용하면 내측 도로의 픽셀이 외곽쪽에 더 가까운 픽셀을 가질 수 있기 때문에 동일한 굽힘 문제가 발생합니다. 더 평균화하면 도움이 될지도 모릅니다. 나는 양측의 각 픽셀에서 최단 경로를 찾는 접근법을 사용합니다. 가장 짧은 행마다 사용할 높이 값을 찾으십시오. 한 픽셀은 더 짧은 라인에 있고, 가장 짧은 라인의 평균값을 사용할 수 있습니다. 일부 픽셀이 가장 짧은 라인으로 덮여 있지 않은 경우 인접한 픽셀의 평균값을 사용하십시오.

도로 픽셀로 구성된 최단 경로 찾기에 사용되는 노드에는 8 개의 이웃이 있고 가장자리에는 가중치가 있어야하며 가로/세로 가장자리에는 가중치 1이 있고 대각선 가장자리에는 가중치 sqrt (2)가 있어야한다고 생각합니다.