Real-time Snow Deformation

Daniel Hanák

Master's thesis

Abstract:

Procedurální deformace terénu v počítačových hrách zůstává stále řešeným problémem. Interakce dynamických objektů, jako jsou například postavy a zvířata, s prostředím činí scénu mnohem živější. Tato práce představuje škálovatelnou techniku pro vykreslování sněhu v reálném čase implementovanou na grafické kartě pomocí compute shaderů a hardwarové teselace. Sníh je použitelný ve hrách s otevřeným světem a mohou jej deformovat libovolné dynamické objekty. Dále také podporuje zvýšení sněhu podél okrajů deformace a vyplňování deformovaných cest v průběhu času. Prezentovány jsou také výsledky časové náročnosti navržené metody změřené na různých grafických kartách.

Abstract:

Procedural terrain deformation has remained an open problem in computer games. Having dynamic objects such as characters and animals interact with the environment makes the scene more immersive and alive. This thesis presents a scalable real-time snow rendering technique implemented on the GPU using compute shaders and hardware tessellation. The snow can be deformed by any dynamic object and has a sliding window that moves with the player, which allows this technique to be used in open-world games. Furthermore, it supports elevation along the edges of the deformation and filling generated trails over time. Presented are also performance results of the proposed technique evaluated on multiple GPUs.

Keywords

computer graphics, game development, rendering, shader, compute, tessellation, hlsl, deformation, snow

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 5. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 23. 6. 2021
• Supervisor: Mgr. Jiří Chmelík, Ph.D.
• Reader: RNDr. Jan Byška, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Visual informatics / Digital Game Development