Techniques for improving the visualization of natural scenes

La representación interactiva de escenarios naturales en tiempo real presenta problemas debido a la gran cantidad de información que debe ser procesada. Un bosque puede estar compuesto por decenas de miles de especies vegetales, las cuales a su vez están compuestas por decenas de miles de elementos (hojas, tallos y ramas). Una descripción precisa de una escena de este tipo implica el procesamiento de una cantidad de información intratable para su uso en aplicaciones en tiempo real. Durante los últimos 20 años se han publicado muchos trabajos de carácter científico para resolver este problema, aportando diferentes estrategias con particulares ventajas e inconvenientes. El objetivo principal de esta tesis es la presentación de un conjunto de técnicas para mejorar la eficiencia en la representación de escenas naturales en tiempo real. Para ello se han realizado aportaciones en diferentes ámbitos del área de los gráficos por computador. Por una parte, se ha propuesto un modelo de nivel de detalle multirresolución especialmente diseñado para la vegetación, basado en nivel de detalle de resolución variable, el cual permite la adaptación de la complejidad poligonal de especies vegetales en tiempo real. Esta propuesta se acompaña de una nueva aportación diseñada para el manejo de escenas masivamente pobladas, es decir, con miles de modelos multiresolución. Además se han propuesto nuevas técnicas para mejorar la visualización en el ámbito de la iluminación, tanto en cuanto a modelar los efectos de iluminación en árboles como a la representación eficiente de sombras visualmente realistas