Objectiu

Crear un programa capaç de generar edificis en 3D aleatoris però consistents.

Útils per a:

• Simuladors
• Videojocs
• Mapes 3D
• ...

Motivació

• Cost de crear entorns urbans manualment
  • La creació de models 3D és complexa i costosa.
• Data amplification
  • Hem d'emmagatzemar/enviar menys dades: especialment útil per a dispositius amb poca memòria o programes al núvol (Internet).

Tècniques de modelatge procedural

• Fractals
• L-Systems

Imatges: Wikipedia Koch Snowflake. 2007 | OCHOA G. An Introduction to Lindenmayer Systems. 1998

Requeriments

• Funcionals
  • Aleatorietat
  • Consistència
• No funcionals
  • Rendiment
  • Portabilitat
  • Extensibilitat

Disseny

• Planta de l'edifici
• Jerarquia de pisos
• Posició dels elements decoratius
• Texturització

Planta de l'edifici

• És la unió de diversos polígons simples.
• Els polígons s'afegeixen a les cares d'altres polígons depenent de:
  • Un valor aleatori decreixent a mida que el polígon té més antecessors
  • L'amplada mínima del fill
• Els fills es poden situar a llarg de la paret ponderant els pesos dels vèrtexs del pare.

Planta de l'edifici

Mida dels fills

• Amplada màxima: mai les dues dimensions alhora poden ser majors que un llindar.
• Amplada mínima: cap de les dues dimensions pot ser menor que un llindar.

Planta de l'edifici

Errors comuns

1. Fills que xoquen amb els pares o amb altres fills

Planta de l'edifici

Errors comuns

2. Vèrtexs duplicats quan un polígon fill està al llindar

Jerarquia de pisos

• Repetim la forma de la planta per cada pis.
• A vegades podem l'arbre de polígons en generar els pisos superiors.

Disposició dels elements decoratius

• Rotació: la mateixa que la rotació de la paret.
• Posició: ponderem la posició dels dos vèrtexs de la paret.

Repetim per cada finestra i cada pis.

Disposició dels elements decoratius

• Pesos a la ponderació de la posició per a aconseguir disposicions diferents.

Disposició dels elements del sostre

• Sostre de l'últim pis
• Sostres intermitjos

Texturització de les parets

• La textura es repeteix verticalment per cada pis.
• La textura es repeteix horitzontalment fins el final de la paret.

Textures tileables → cap problema

Texturització de les parets

Què passa si la llargada de les parets no és un múltiple de l'amplada de la textura?

Texturització dels elements decoratius

• Les coordenades de textura vénen donades per la mesh.
• Creem un atlas de textures per tenir només una imatge a la memòria.
• Cal adaptar les coordenades de textura de les meshs a l'atlas.

Demostració

Avaluació del resultat

• Intervenció de l'usuari
  • tanta com vulgui
• Aleatorietat
  • els edificis s'assemblen en estructura però són tots diferents
• Integració amb Three.js
• Rendiment

Proposta de millores i treball futur

• Forma que s'adapta a l'entorn
• Teulades i jardins
• Elements decoratius procedurals
• Textures procedurals
• Generació d'un arbre de polígons a partir dels punts