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Effiziente Texturierung von 3D-Stadtmodellen durch die Integration prozeduraler Texturen in Multiresolutions-Texturatlanten
Rainhard Neuhauser
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Kartographie und Geoinformation
Betreuer*in
Andreas Riedl
DOI
10.25365/thesis.79505
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-27019.69061.901252-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Hochaufgelöste, photorealistische Texturen für 3D‑Stadtmodelle sind in der Erstellung wie im Rendering ressourcenintensiv: Sie beruhen häufig auf kostenaufwendiger Datenerhebung (Photogrammetrie, Laserscans) und verursachen hohe Speicher- und Rechenlast, insbesondere bei Nahansichten. Viele Anwendungen – etwa Simulationen, analytische Visualisierungen oder interaktive Stadtmodelle – benötigen jedoch keine streng naturgetreue Darstellung, sondern eine lesbare, optisch konsistente und performante Texturierung. Diese Arbeit verfolgt daher das Ziel, einen Workflow zur effizienten Texturierung von 3D‑Stadtmodellen zu entwickeln, der auf prozeduralen Fassadentexturen basiert und diese in Multiresolution-Texturatlanten organisiert. Prozedurale Module wurden in Substance Designer erstellt, in separaten Atlanten je Auflösungsstufe zusammengeführt und in einer Beispielszene in Blender über UV-Mapping auf ein Stadtmodell angewendet. Die Evaluation erfolgte durch einen visuellen Vergleich mit den Standardtexturen des Blender‑OSM‑Add-ons sowie durch Messung von Renderzeiten und Speicherbedarf. Ergänzend wurde eine Variante mit Parallax Occlusion Mapping (POM) betrachtet. Die Ergebnisse zeigen ein klares Muster: In mittleren und weiten Ansichten liefern die Atlanten Effizienzgewinne bei mindestens vergleichbarer, häufig besserer visueller Darstellung. In Nahansichten steigen die Renderzeiten, werden jedoch durch deutlich höhere Detail- und Materialwirkung gerechtfertigt. POM reduziert geometrische Komplexität und erleichtert die Arbeit in großen Szenen. Insgesamt bietet der Workflow eine flexible Möglichkeit, je nach Anwendung zwischen Effizienz und visueller Qualität zu gewichten. Weiterführende Arbeiten sollten die Parametrisierung der Texturmodule sowie die Automatisierung von UV‑Unwrapping und Texturzuweisung vorantreiben.
Abstract
(Englisch)
High-resolution, photorealistic textures for 3D city models are both costly to create and computationally demanding. They often rely on expensive data acquisition methods such as photogrammetry or laser scanning and can cause significant memory and performance issues, especially in close-up views. However, many applications—such as simulations, analytical visualizations, or interactive city models—do not require a fully photorealistic representation but instead demand a visually coherent and efficient texturing approach. This thesis aims to develop a workflow for the efficient texturing of 3D city models by integrating procedural façade textures into multiresolution texture atlases. Procedural textures were created in Substance Designer, organized into separate atlases for each resolution level, and applied to a sample city scene in Blender using UV mapping. The evaluation combines a qualitative visual comparison with the standard textures of the Blender‑OSM add-on and a quantitative performance analysis, including render times and memory usage. Additionally, a variant incorporating Parallax Occlusion Mapping (POM) was tested to reduce geometric complexity. The results reveal a clear pattern: in medium and distant views, the multiresolution atlases offer significant performance improvements with comparable or superior visual quality. Close-up views lead to slightly increased render times but deliver much greater detail and realism, which justifies the trade-off. POM further enhances efficiency for large scenes. Overall, the developed workflow offers a flexible solution that balances visual quality and performance. Future work may focus on extending parameterization and automating UV mapping and texture assignment.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Geoinformation Prozedurale Texturen Multiresolution Texturatlas 3D-Stadtmodelle
Schlagwörter
(Englisch)
geoinformation prozedural textures multiresolution textureatlas 3D-City Models
Autor*innen
Rainhard Neuhauser
Haupttitel (Deutsch)
Effiziente Texturierung von 3D-Stadtmodellen durch die Integration prozeduraler Texturen in Multiresolutions-Texturatlanten
Paralleltitel (Englisch)
Efficient texturing of 3D city models through the integration of procedural textures into multi-resolution texture atlases
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
VII, 103 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Andreas Riedl
AC Nummer
AC17687375
Utheses ID
77420
Studienkennzahl
UA | 066 | 856 | |