V-Mask: uma abordagem híbrida e conservativa utilizando bitmasks para visibilidade volumétrica em smartphones - Moreira, Ronaldo de Sousa (2011)
Este trabalho apresenta o V-Mask, uma abordagem híbrida e conservativa utilizando Bitmasks para visibilidade volumétrica em smartphones. Híbrida porque compreende uma estrutura hierárquica de particionamento espacial e os algoritmos de visibilidade view frustum culling e occlusion culling, especialmente adaptados para operações de bits sobre a estrutura de particionamento espacial V-Mask Tree, a qual é responsável pelo mapeamento de regiões e objetos utilizando bitmasks. Conservativa porque polígonos totalmente ou parcialmente visíveis são enviados ao pipeline de renderização (embora, polígonos completamente invisíveis também podem ser enviados). Além disso, para a determinação da visibilidade exata, o V-Mask se beneficia, sempre que possível, da existência de algum algoritmo implementado em nível de hardware, que opere no espaço da imagem, tal como o z-buffer, disponível em quase todos os processadores gráficos modernos. V-Mask trata a visibilidade a partir do ponto de observação, com obstrutores potenciais posicionados em qualquer direção. A visibilidade dos objetos é determinada rapidamente, a partir de um mapa de regiões. Esse mapa pode ser carregado a partir de dados pré-processados ou pode ser calculado, em tempo de execução, a partir de obstrutores selecionados. Em particular, o algoritmo de occlusion culling implementado no V-Mask seleciona obstrutores potenciais para projetar volumes de sombra. Esses obstrutores podem ser indicados pela aplicação em tempo de execução, permitindo o uso do algoritmo em cenas dinâmicas. V-Mask discretiza o espaço em voxels, o que permite mapear regiões complexas de visibilidade, tais como ambientes internos com saídas e corredores, ou ambientes externos urbanos com edifícios e ruas. Internamente, esses voxels são representados com bitmasks que, além de reduzirem o consumo de memória, propiciam testes de visibilidade otimizados com operações de bits, no lugar de cálculos com ponto flutuante. Para analisar o desempenho do V-Mask, um número significativo de testes foram realizados em ambientes gráficos contendo objetos com características geométricas e de movimento variadas, comprovando a sua eficácia perante algumas outras abordagens conhecidas. Palavras-chave: Visibilidade Volumétrica, Bitmasks, Smartphones.