Procedural Generation of Natural Environments

Abstract

The video games, simulators and virtual reality industry increasingly demands more complex and realistic natural environments, which makes manual generation difficult. To solve it, procedural techniques have been developed, but the lack of control of the result is a problem. In addition, these environments need real-time visualization techniques that allow managing the result. The main objective of this thesis is to present several methods to control the result of procedural generation and improve its visualization. On the one hand, a noise-based procedural terrain generation method is presented, which allows the result to be controlled by height restrictions. In addition, an automatic method of distribution of plant elements is introduced that respects their biological restrictions. Finally, a multiresolution model is presented that allows real-time visualization of the environment. The model includes a foliage simplification technique based on mutual information between points of view.

La industria de los videojuegos, simuladores y realidad virtual cada vez demanda entornos naturales más complejos y realistas, lo que dificulta la generación manual. Para resolverlo, se han desarrollado técnicas procedurales, pero la falta de control del resultado es un problema. Además, estos entornos necesitan técnicas de visualización en tiempo real que permitan manejar el resultado. El principal objetivo de esta tesis es presentar varios métodos para controlar el resultado de la generación procedimental y mejorar su visualización. Por un lado, se presenta un método de generación de terrenos procedimental basado en ruido, que permite controlar el resultado mediante restricciones de altura. Además, se introduce un método automático de distribución de elementos vegetales que respeta sus restricciones biológicas. Finalmente, se presenta un modelo multirresolución que permite la visualización en tiempo real del entorno. El modelo incluye una técnica de simplificación de follaje basada en información mutua entre puntos de vista.