Detta arbete undersöker prestandakraven hos realtidsväxande procedurellt genererande träd baserade på L-systemet genom att jämföra dessa med identiska träd representerade i form av statisk mesh. Ett stokastiskt parametriskt kontextberoende L-system med hakparenteser har implementerats i en enkel testmiljö baserad på OpenGL, statisk mesh har implementerats i form av display list. Undersökningen har jämfört de två teknikerna baserat på renderingstid, minnesanvändning, och genereringstid av Lsystem, såväl som hur de båda teknikerna skalar med antal vertiser och L-systemslängd. Resultaten visar på att de L-systemsbaserade träden har längre renderingstid än de representerade med statisk mesh, utöver tid för att växa träden via L-systemet före var rendering. De L-systemsbaserade träden visade dock på lägre minnesanvändning än sin statiska motsvarighet. Resultaten visar även på att de tekniker som jämförts inte nödvändigtvis var optimalt implementerade, och arbetet avslutas med en diskussion om hur detta skulle kunna åtgärdas i framtida arbeten. / <p>Det finns övrigt digitalt material (t.ex. film-, bild- eller ljudfiler) eller modeller/artefakter tillhörande examensarbetet som ska skickas till arkivet.</p><p>There are other digital material (eg film, image or audio files) or models/artifacts that belongs to the thesis and need to be archived.</p>

<p>I den här rapporten så visas hur realtidsrendering av fågelfjäder kan implementaras. Ett lindenmayersystem (L-system) används för att skapa geometri med hjälp av ett fåtal bézierkurvor. Naturliga variationer hos fjädrar modelleras genom att introducera externa krafter som ackumuleras slumpmässigt när L-systemet genererar geometrin. Bidirectional texture functions (BTF) används för färgsättning och effektiv modellering av fjäderns finstruktur. BTF är en sexdimensionell struktur som kan representera verkliga material genom att innehålla, förutom de två vanliga texturkoordinaterna, koordinater för betraktnings- och belysningsvinklar. För att kunna använda BTF-texturer på grafikhårdvara så kompakteras dess representation så att den ryms i en tredimensionell textur. Anpassningar görs också för att stödja texturfiltrering och mip-mappning. För att ta fram informationen som BTF-texturen innehåller så modelleras finstrukturen i ett externt animationsverktyg, där ljuskälla och kamera animeras över de samplingspunkter som definierats. Strålföljning används sedan för att generera hur materialet ser ut vid dessa olika vinklar.</p>

I den här rapporten så visas hur realtidsrendering av fågelfjäder kan implementaras. Ett lindenmayersystem (L-system) används för att skapa geometri med hjälp av ett fåtal bézierkurvor. Naturliga variationer hos fjädrar modelleras genom att introducera externa krafter som ackumuleras slumpmässigt när L-systemet genererar geometrin. Bidirectional texture functions (BTF) används för färgsättning och effektiv modellering av fjäderns finstruktur. BTF är en sexdimensionell struktur som kan representera verkliga material genom att innehålla, förutom de två vanliga texturkoordinaterna, koordinater för betraktnings- och belysningsvinklar. För att kunna använda BTF-texturer på grafikhårdvara så kompakteras dess representation så att den ryms i en tredimensionell textur. Anpassningar görs också för att stödja texturfiltrering och mip-mappning. För att ta fram informationen som BTF-texturen innehåller så modelleras finstrukturen i ett externt animationsverktyg, där ljuskälla och kamera animeras över de samplingspunkter som definierats. Strålföljning används sedan för att generera hur materialet ser ut vid dessa olika vinklar.

I detta arbete utförs en jämförelse av exekveringstid för tolkning och rendering av Lindenmayersystem (L-system), utfört av samma algoritm på CPU’n (eng. central processingunit) och GPU’n (eng. graphics processing unit). Undersökningen fokuserar på exekveringstid och dess utveckling vid olika typer av L-system, längder samt upplösning. Algoritmen implementerades i spelmotorn Unity både på CPU’n via C# och på GPU’n medhjälp av beräknings-shaders. Experimenten bestod av två L-system. Ett med förgreningaroch ett utan. Båda L-systemen testades med olika upplösningar och längder, varpå exekveringstid avlästes. Experimentens resultat påvisar stor fördel hos CPU-lösningen gällande exekveringstid. Bristen på GPU-anpassad kod, exempelvis kod utan förgreningar och med bra minneshantering, leder till att GPU’n presterar sämre. Arbetet avslutas med förslag på vidareforskning. Förslagen innefattar utökad testning på olika hårdvara, en mer kontrollerad testmiljö samt implementering av algoritmen i faktisk spelproduktion.