Adaptive Data Structures and Algorithms for Efficient Visualization and Data Management at Runtime of Terrain and Feature Data

  • K. Nothnagel
  • A. Paul
  • G. Sachs
Conference paper
Part of the Lecture Notes in Computational Science and Engineering book series (LNCSE, volume 21)


An approach is presented for rendering terrain and feature data in real time, applicable to flight simulators and to cockpit displays for generating synthetic vision. Basically, a hierarchical adaptive triangulation technique is used for dealing with the terrain elevation data in the memory. The interpolation hierarchical surplus is used as a criterion to detect redundant data and serves to control the error of the terrain approximation. With this level-of-detail mechanism and an easy visibility check due to the hierachical adaptive strategy, a high frame rate can be reached. A special organisation of the data is developed to exchange parts of the data at runtime in order to limit the required memory. On multiprocessor computer architectures, the reloading data process can be performed in the background without interrupting the rendering by starting parallel running tasks (threads)


Feature Data Poor Visibility Multiprocessor Computer Multiprocessor Architecture Areal Feature 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.


Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.


  1. 1.
    Möller H., Sachs G. (1994) Synthetic Vision for Enhancing Poor Visibility Operation. IEEE Aerospace and Electronics Magazine 9, 27–33CrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    Sachs G., Dobler K., Schänzer G., Dieroff M. (1997) Precision Navigation and Synthetic Vision for Poor Visibility Guidance. AGARD CP 593 “Advances in Flight Testing”, 15–12Google Scholar
  3. 3.
    Möller H. (1997) Computergenerierte synthetische Sicht zur Verbesserung der Flugführung bei schlechter Außensicht. PhD Thesis, Institut für Maschinenwesen, Technische Universität MünchenGoogle Scholar
  4. 4.
    Datenmanagement und Datenfusion für computergesteuerte visuelle Flugführungshilfen (2001) FORTWIHR (III) Transferprojekte, Abschlußbericht Sep. 1998—Feb. 2001. Herausgeber: FORTWIHR - Bayerischer Forschungsverbund für Technisch-Wissenschaftliches Hochleistungsrechnen, Erlangen, 102–121Google Scholar
  5. 5.
    Gerstner T. (1995) Ein adaptives hierarchisches Verfahren zur Approximation und effizienten Visualisierung von Funktionen und seine Anwendung auf digitale 3-D Höhenmodelle. Master’s Thesis, Institut für Informatik, Technische Universität MünchenGoogle Scholar
  6. 6.
    Lindstrom P., Koller D., Ribarsky W., Hodges L.F., Faust N., Turner G.A. (1996) Real-Time, Continuous Level of Detail Rendering of Height Fields. Computer Graphics (SIGGRAPH ‘86 Proceedings), 109–118Google Scholar
  7. 7.
    Hiller K. (1993) Datenkompression mit dem Dünn-Gitter-Verfahren. Master’s Thesis, Institut für Informatik, Technische Universität MünchenGoogle Scholar
  8. 8.
    Paul A. (1995) Kompression von Bildfolgen mit hierarchischen Basen. Master’s Thesis, Institut für Informatik, Technische Universität MünchenGoogle Scholar
  9. 9.
    Paul A., Dobler K. (1997) Adaptive Realtime Terrain Triangulation. WSCG’97, The Fifth International Conference in Central Europe on Computer Graphics and Visualization ‘87, Conference Proceedings ISBN 80–7082–80–7082, Volume II, University of West Bohemia, Plzen, Chech Republic, 80–7082Google Scholar
  10. 10.
    Paul A., Dobler K., Sachs G., Zenger Chr. (1997) Echtzeit-Gelände-Triangulierung mittels eines adaptiv-hierarchischen Interpolationsverfahrens. 5. Workshop Sichtsysteme - Visualisierung in der Simulatortechnik, Wuppertal, Reinhard Möller (Hrsg.), Shaker Verlag Aachen, 129–139Google Scholar
  11. 11.
    Paul A. (2000) Entwicklung und Implementierung adaptiver Datenstrukturen zur effizienten Visualisierung und Speicherung digitaler Höhenmodelle. PhD Thesis, Institut für Informatik, Technische Universität MünchenGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2002

Authors and Affiliations

  • K. Nothnagel
    • 1
  • A. Paul
    • 2
  • G. Sachs
    • 1
  1. 1.Institute of Flight Mechanics and Flight ControlTechnische Universität MünchenGarchingGermany
  2. 2.Institute of Informatics for Engineering and Science and Numerical ProgrammingTechnische Universität MünchenMünchenGermany

Personalised recommendations