Aplikace pro generování 3D modelu krajiny

Abstract

S postupným a stále se zrychlujícím rozvojem výpočetní techniky se zejména v posledních letech rozmohl fenomén počítačem upravované a počítačem vytvářené grafiky. Ať už se jedná o kinematografii, herní průmysl, reklamní průmysl nebo jen úpravu digitálních fotografií pro vlastní použitím, dopomohl k tomu právě rozmach v tomto odvětví. Je pak jasné, že zkušenosti nabyté při práci s grafikou jsou dnes velmi cenné. A zkušenosti nabyté při práci s trojrozměrnou (3D) grafikou jsou ještě cennější. Už i v prostředí internetových prohlížečů se trojrozměrná grafika objevuje pomocí jazyku Java a Flash animací. Zaměříme-li se pak na vytváření obrazu v reálném čase, jsou to grafické karty, na jejichž {\clq}qbedrech`` tento úkol leží. Největším hnacím strojem pro rozvoj grafických karet je práce s video záznamy a počítačové hry. Největšími dodavateli grafických čipů jsou NVIDIA a ATI. I v aplikačním rozhraní jsou dva {\clq}qrivalové``, obdobně jako na trhu s čipy, a to DirectX a OpenGL. DirectX je produktem společnosti Microsoft, stejně jako řada operačních systému Windows. Jdou proto ruku v ruce a na jiných operačních systémech je implementace nesnadná. U OpenGL, jak už napovídá název, se jedná o open-source (s otevřeným zdrojem, přístupným) grafickou knihovnu. Je použitelná na různých operačních systémech, ať už jádra Unix nebo systémy společnosti Apple. To je její největší výhoda, vývojáři grafických aplikací mají usnadněnou práci při vývoji verze na jiný operační systém, než je Windows. To snad bude i důvodem, proč jeden z nejznámějších herních vývojářů John Carmack (Doom 3 engine, Quake 1,2,3 engine) zůstává věrný tomuto API. To by snad byly pohnutky, které vedly k výběru zadání z oboru počítačové grafiky. Samotné téma je pak vytvoření aplikace, která bude generovat trojrozměrný terén a následně zobrazovat v reálném čase. Z programovacích jazyků byl zvolen jazyk C++, protože je stále velmi populární a velmi rozšířený. Další text se zabývá dokumentací funkcionality výsledného programu a zahrnuje popis prostředků pro jeho uskutečnění (teorie grafů, matematický aparát aj.).

With continuing progress in IT there is also an advance in graphic designs generated by computer especially in last few years. We can see such technologies for example in cinematography, gaming industry, advertisement or just private working with family photos. So it is obvious it is worth to gain any experience possible, even better to work with 3D graphics. Three-dimensional graphic is also penetrating the web environment through Java or Flash animations. The most important hardware for these works is graphic card. The biggest reason for graphic card enhancement is better work with digital movies or again the computer games. World leaders in graphic chips supply are NVIDIA and ATI. In application interface there are two competitors, DirectX and OpenGL. DirectX is made by Microsoft together with other operation systems Windows. Compatibility between DirectX and OS Windows is easy, but it is not so easy on other systems. OpenGL is open-source interface so there are no problems to use it on different kinds of operation systems such as Unix or Apple systems. That is its biggest advantage. That compatibility might be the reason for John Carmack (Doom 3 engine, Quake 1,2,3 engine) to keep developing exclusively on this API. 3D graphic application to generate landscape and real-time visualization seemed to be clear choice for topic of this work. It was chosen C++ language for programming because of its popularity and wide expansion. The text of this document describes the functionality of that application and also contains description of needed resources.