Proseduraalisten virtuaalimaailmojen luonti realXtend-alustalle

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää eteenpäin TundraWorldGenerator-työkalua, jonka avulla voidaan luoda virtuaalimaailmoja realXtend-alustalle käyttäen hyväksi maanmittauslaitoksen tarjoamia aineistoja. Tällaista algoritmien avulla tapahtuvaa sisällön tuottamista kutsutaan proseduraaliseksi mallinnukseksi. Toimeksiantaja oli oululainen ohjelmistotalo Cyberlightning Oy, joka on erikoistunut virtuaalimaailmoiden tuottamiseen sekä 3D-Internet -teknologian kehitykseen.

Python-kielellä kirjoitetussa TundraWorldGeneratorissa oli jo lähtökohtaisesti valmiina ominaisuudet maanpinnan ja sen tekstuurien luomiselle ulkopuolista aineistoa käyttäen. Uusien ominaisuuksien kehittämiseksi päätettiin kirjoittaa esimerkkisovellus, joka luo virtuaalimaailman Iso-Syötteen laskettelukeskuksen alueesta. Sovellusta tehtäessä suurin osa työstä koostui uusien ominaisuuksien kirjoittamisesta ohjelmakoodiin, mutta myös 3D-mallinnusta ja teksturointia tehtiin tarpeen vaatiessa. Lisäksi tutustuimme virtuaalimaailmoihin ja 3D-grafiikkaan yleisellä tasolla.

Työn tuloksena TundraWorldGeneratoriin lisättiin uusi TreeGenerator-moduli, jonka avulla voidaan luoda haluttu määrä puita virtuaalimaailmaan. Puiden sijaintia ja lukumäärää pystytään muokkaamaan kasvillisuus- ja tiheyskarttojen avulla. Työn aikana havainnoitiin myös TundraWorldGeneratorissa esiintyviä ongelmia, joista raportoitiin toimeksiantajalle. Todellisen maailman kohteiden muuntaminen virtuaaliseen muotoon on varmasti laajaakin kiinnostusta herättävä aihe, ja sen parissa työskentely oli erittäin mielenkiintoinen haaste.

The aim of the thesis was to improve the current version of TundraWorldGenerator, a tool that is used for creating virtual worlds for realXtend-platform using the free data from National Land Survey Of Finland. This kind of algorithm-based content creation is called procedural modeling. The client organization for the thesis was Oulu based Cyberlightning Ltd, which is specialized in 3D productions and developing 3D-Internet and avatar technology.

Python-based TundraWorldGenerator already had features for terrain and texture creation by using the external data. For the addition and testing of new features we decided to write an application that creates a virtual world of ski resort Iso-Syöte and its surrounding landscape. Most of the work consisted of writing the new features in the program code but also some 3D modeling and texturing was required during the process. The goal was also to read up on virtual worlds and 3D graphics in general.

The result of this thesis was a new TreeGenerator-module which provided a new feature of adding trees into the virtual world. The location and amount of trees is controlled by textures called vegetation maps and density maps. The problems in TundraWorldGenerator found during the thesis were also reported to the client. Converting real-life destinations to virtual worlds is surely an interesting subject. Working with an ambitious and visionary software platform like realXtend was a truly interesting challenge.