Heightmaps

Hier een eerste filmpje van een heightmap implementatie. De heightmap is 512x512 en draait heel vlot op mijn laptop zelfs.

De implementatie is geinspireerd door de siggraph course notes van Robert Bridson (2007). Het is een heel eenvoudige manier om een willekeurige heightmap om te vormen tot een realtime water simulatie.

In onze implementatie wordt elke pixel in een aparte thread berekend. Er wordt per pixel een snelheid berekend afhankelijk van de buren van die pixel. Aangezien er geen interactie is tussen de threads onderling, zijn er ook geen synchronisatieproblemen, en draait het geheel redelijk vlot op de gpu.

Het voordeel van dit systeem is dat het heel makkelijk is om massa toe te voegen of weg te nemen. In de video worden er willekeurige sinussen toegevoegd (en soms weggenomen) op bepaalde punten.

Het nadeel is missschien dat het geheel nogal visceus lijkt te zijn. Ook is men heel beperkt in het realisme dat men kan voorstellen, maar dit is inherent aan heightmap methodes.

Over het algemeen zou de simulatie iets realistischer kunnen gemaakt worden door betere initiele golffuncties. Ik denk dan meteen aan de paper Wave Particles van Cem Yuksel, waarbij men een wave particle om doet gaan tot een golffront met zowel transversaal als longitudinale component.

De interactie tussen heightmap en particles moet nog uitgedacht worden. Ook de visualisatie van heightmaps moet een beetje beter. Momenteel wordt er een mesh gemaakt van de oppervlak, en worden hoogtes aangegeven door de kleur. Blauw is laag, en wit is hoog. Ik zal proberen in de nabije toekomst een kleine upgrade te doen door phong shading te gebruiken met eventueel enviroment maps voor de reflectie van het water. Realtime caustics zou natuurlijk ook mooi zijn, maar daar heb ik voorlopig nog geen onderzoek naar verricht.