kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Enhancing Virtual Environments: A Hydrologic Approach to Procedural Urban Terrain Generation
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2024 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Berika virtuella miljöer : Ett hydrologiskt tillvägagångssätt för procedurell generering av stadsmiljöer (Swedish)
Abstract [en]

Procedurally generated terrain is used for many different purposes, ranging from recreational video games, to professional flight simulators. This thesis investigates a way to procedurally generate urban terrain, using the state-of-the-art method hydrologic terrain generation, as described in a paper by Génevaux et al. [4]. Existing code for hydrologic terrain generation, written by Siriani1, was extended to generate low resolution urban cities, within the existing terrain. The urban cities were placed at random on the map, and within the cities, city primitives, which represent buildings, villages, or other populated areas, were placed. The thesis was guided by four research questions: (RQ1) modifications required for the terrain generation algorithm, (RQ2) what the evaluated performance of the extended generator is, (RQ3) the generating times and feasibility for real-time applications, and (RQ4) the effectiveness of the generator for both real and fictional landscapes. RQ1 was answered using a paper by Emilien et al., which proposes several factors to consider when placing buildings on arbitrary terrain [3]. Three of these factors were considered when extending the method to incorporate cities into the terrain. These were: elevation, sociability and proximity to water. To answer RQ2, an evaluation method, with nine different criteria, presented in a paper by Santamaría-Ibirika et al., was used [15]. The extended procedural generator fulfilled requirements for eight of the nine aspects. RQ3 was answered by comparing the generating times for this method, with industry standards in level load times for games. This showed that the method lacks the speed to be feasible for use in real-time applications. RQ4 was answered by comparing the output from real and fictional maps. This showed that the method can effectively generate rivers and cities for both types of terrain. The extended code was used to generate landscapes with height maps, rivers, and cities for five different landmasses. Four of these landmasses used a real world height map as input, which generated landscapes that exhibited clear resemblance to the height map, although with added rivers and cities. One of the landmasses used the input contour as the terrain and river slope input, which generated a unique landscape that was fully formed by water. It was found that when the landmass has a peninsula attached, the elevation for the peninsula will be much greater than the rest of the land, which is an unintended effect of the program.

Abstract [sv]

Datorgenererad terräng används för många olika ändamål, allt från hobbydatorspel, till professionella flygsimulatorer. Denna uppsats undersöker ett sätt att proceduellt generera stadsterräng, med hjälp av den senaste metoden hydrologisk terränggenerering, som beskrivs i ett dokument av Génevaux et al. [4]. Befintlig kod för generering av hydrologisk terräng, skriven av Siriani2 , utökades för att generera städer med låg upplösning, inom den befintliga terrängen. Städerna placerades slumpmässigt på kartan och inom städerna placerades stadsprimitiver, som representerar byggnader, byar eller andra befolkade områden. Arbetet vägleddes av fyra forskningsfrågor: (RQ1) modifieringar som krävs för terränggenereringsalgoritmen, (RQ2) vad prestandan för den utökade generatorn är, (RQ3) genereringstiderna och lämpligheten för realtidsprogram och (RQ4) effektiviteten hos generatorn för både verkliga och fiktiva landskap. RQ1 besvarades med ett dokument av Emilien et al., som föreslår flera faktorer att ta hänsyn till när man placerar byggnader i godtycklig terräng [3]. Tre av dessa faktorer beaktades när metoden utvidgades till att integrera städer i terrängen. Dessa var: höjd, social gemenskap och avstånd till vatten. För att besvara RQ2 användes en utvärderingsmetod, med nio olika kriterier, presenterad i en artikel av Santamaría-Ibirika et al. [15]. Den utökade algoritmen uppfyllde kraven för åtta av de nio aspekterna. RQ3 besvarades genom att jämföra genereringstiderna för denna metod, med industristandarder för laddningstider för spelnivåer. Detta visade att metoden saknar prestandan för att vara lämplig för användning i realtidsprogram. RQ4 besvarades genom att jämföra resultatet från verkliga och fiktiva kartor. Detta visade att metoden effektivt kan generera floder och städer för båda typerna av terräng. Den utökade koden användes för att skapa landskap med höjdkartor, floder och städer för fem olika landmassor. Fyra av dessa landmassor använde en verklig höjdkarta som indata, vilket genererade landskap som uppvisade tydliga likheter med indatan, men med tillagda floder och städer. En av landmassorna använde indatakonturen som terräng- och flodlutningskartor, vilket genererade ett unikt landskap som helt bildades av vatten. Det visade sig att när landmassan har en halvö, så kommer höjden på halvön att vara mycket högre än resten av marken, vilket är en oavsiktlig effekt av programmet.

Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 49
Series
TRITA-EECS-EX ; 2024:320
Keywords [en]
Procedural terrain generation, hydrologic terrain, urban buildings, urban terrain
Keywords [sv]
Procedural terränggenerering, hydrologisk terräng, stadsbyggnader, urban terräng
National Category
Computer and Information Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-351027OAI: oai:DiVA.org:kth-351027DiVA, id: diva2:1885893
Supervisors
Examiners
Available from: 2024-08-20 Created: 2024-07-26 Last updated: 2024-08-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(24221 kB)425 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 24221 kBChecksum SHA-512
bb1ee6c3a8f224c29d05c034ef50862e370aec87390274c4c72b028e23442199f50a497a853a57031e8824c0fdc226937e020d7d2cbf46d4deaf1328947f82bc
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Computer and Information Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 425 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 550 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf