Что такое деформация ландшафта

Разрушаемое окружение

Эта статья должна быть полностью переписана.

Эта статья или раздел нуждается в переработке.

Информация в этой статье или некоторых её разделах устарела.

Разрушаемое окружение (англ. Destructible environment ) — термин в компьютерных играх, характеризующий уровень интерактивности виртуального пространства. Термин «разрушаемое окружение» обозначает именно то окружение, которое может быть частично или полностью разрушено игроком. Понятие относится к любой части игрового окружения, будь то ландшафт, растительность, строения, элементы интерьера или любые другие искусственные и природные структуры.

Особенности разрушаемого окружения

Отдельным подвидом разрушаемого окружения является деформируемый ландшафт (англ. terrain deformation ). В некоторых играх окружение может быть очень интерактивным, и в то же время ландшафт может быть полностью неизменяемым. В качестве примера можно привести игру Crysis, в которой можно взаимодействовать с растительностью (рубить деревья, воздействовать на листву деревьев и кусты), до фундамента уничтожать здания и взаимодействовать с их обломками, крушить заборы, ящики и другие вещи. В то же время ландшафт в этой игре является полностью неинтерактивным. Похожая ситуация наблюдается в таких играх, как Half-Life 2, Cellfactor и некоторых других.

Относительно немного современных трёхмерных игр позволяют деформировать ландшафт. К ним относятся Worms 3D, Worms 4: Mayhem, Scorched 3D, Red Faction, Периметр, Maelstrom, Far Cry и некоторые другие.

Деформируемый ландшафт реализуется двумя способами. В таких играх, как Worms 3D и Worms 4: Mayhem вся толща земли уровня разбита на «воксели», состоящие из 12 полигонов и закрашенные текстурами. При взрыве гранаты на поверхности земли воронка образуется в результате удаления определённого количества тех «кубиков», которые находились в эпицентре взрыва и возле него. Недостаток этого метода заключается в том, что все ямы, впадины, воронки и любые другие изменения ландшафта выглядят очень нереалистично, так как сразу заметна их полигональная природа (яма после взрыва будет иметь строго вертикальные края и горизонтальное дно). Данный недостаток можно преодолеть, если уменьшить размер полигональных «кубиков» до таких размеров, при которых они будут казаться точками. Ещё один недостаток данного метода заключается в том, что на уровне присутствует огромное количество полигонов, которые привносят дополнительную нагрузку на аппаратные ресурсы.

В большинстве других игр, таких как Scorched 3D, Периметр, Maelstrom, ландшафт изменяется динамически. После воздействия на ровную поверхность в месте воздействия происходит динамическое разбиение участка на полигоны и повторное наложение текстур. Главный недостаток этого метода заключается в том, что невозможно создать тоннели, пещеры, скальные навесы и любые другие подповерхностные структуры. Поэтому в игре Worms 4: Mayhem рельеф создан с помощью второго метода, а все другие структуры на уровне — первым, полигонально-кубическим методом.

Развитие разрушаемого окружения в играх

Впервые разрушаемое окружение было применено в двухмерных (2D) играх, таких как Dig-Dug. Более того, разрушаемое окружение являлось одной из самых важных и неотъемлемых особенностей игр, принадлежащих к жанру «Артиллерия». К ним относятся все двухмерные игры серии Worms, а также Scorched Earth, Tank Wars. В этих играх можно было уничтожить полностью весь ландшафт уровня. Такое распространение разрушаемого окружения можно объяснить тем, что в двухмерных играх оно было довольно легко реализуемым.

С развитием трёхмерных игр интерес к разрушаемому окружению поначалу был мал. Однако с развитием графических технологий и увеличением вычислительной мощности стало возможным создание полностью разрушаемого окружения, и в 2001 году вышел в свет шутер от первого лица Red Faction, использующий игровой движок «Geo-Mod» (сокращённо от «geometry modification» — «модификация геометрии»). Для изменения ландшафта и других объектов применялась одна технология, которая позволяла создавать тоннели, проломы в стенах и т.д.

Однако после выхода данной игры не было популярных коммерческих игр, где был бы подобный уровень интерактивности. Возможно, это связано с тем, что для такой интерактивности необходим очень мощный физический движок. Ведь если, например, создать пещеру под фундаментом здания, оно должно завалиться согласно законам механики, что довольно сложно реализовать на базе имеющихся на сегодняшний день технологий.

Частично разрушаемое окружение реализовано также в известной компьютерной игре Grand Theft Auto: San Andreas (игровой движок RenderWare). Игрок может разрушить деревянные и железные ограждения, крушить деревья и некоторые деревянные постройки в сельской местности, но не может взрывать дома и деформировать ландшафт.

Сейчас ожидается следующая итерация разрушаемого окружения в играх. Изданы Red Faction: Guerrilla и Fracture, в которых основной акцент сделан именно на деформации ландшафта и полной разрушаемости. Также высокий уровень разрушаемости окружения ожидался в таких играх, как Far Cry 2 (игровой движок Dunia Engine), Crysis (игровой движок CryEngine 2), Battlefield: Bad Company (игровой движок Frostbite),Battlefield 3(игровой движок Frostbite 2.0), Периметр 2: Новая Земля, Minecraft и Mercenaries 2: World in Flames, Max Payne 3.

Источник статьи: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/675809

Рельеф: что такое, описание, виды, особенности, фото и видео

Поверхность Земли неоднородна, и на ней присутствуют как горные возвышенности, так и водоемы, способные похвастаться разными глубинами. Рельеф играет важную роль в жизни человека, поскольку от него зависит, можно ли на территории основать населенный пункт или начать определенную деятельность. За миллиарды лет существования планета приобрела необычный ландшафт, и сейчас люди до сих пор стараются его освоить.

Что такое рельеф?

Рельеф – это все неровности земной коры, вне зависимости от их расположения, размеров и состава. Неоднородность ландшафта связана с большим количеством процессов. Причем некоторые факторы создают неровности, а другие наоборот, способствуют их исчезновению.

Структурным называют рельеф, зависящий только от материалов, входящих в состав горных пород и от того, на каких глубинах под землей они находятся. В последние века люди активно влияют на внешний вид поверхности. С целью добычи определенных ресурсов роются шахты и овраги. А иногда наоборот, создаются разные возвышенности. Такой рельеф называется антропогенным, то есть созданным человеком.

Земля обладает неровностями разного характера, которые относятся к определенным формам, в зависимости от размера. Самыми большими элементами рельефа считаются океанические впадины и материки. Они создают основу ландшафта и определяют особенности его строения. В свою очередь, материки и впадины делятся на крупные равнины и горы, также называемые мегаформами. Последние разбиваются на макроформы: горные хребты, долины и углубления на территории водоемов. Более мелкими элементами считаются холмы, балки, овраги. Самыми наименьшими формами рельефа принято считать барханы и промоины, где высота поверхности меняется в диапазоне нескольких метров.

Топографическая карта

Топографической называется карта, на которой изображен участок определенной территории с визуальным отображением рельефа и имеющихся объектов. Также на ней размещают сведения о растительности, геодезических пунктах, гидрографии, объектах, имеющих хозяйственное и культурное назначение, дорогах и разных границах.

Географические карты разделены на четыре типа, в зависимости от выбранного масштаба:

• обзорные топографические карты используются для поверхностного изучения больших территорий, когда не нужно составлять детальное представление о местности, используется масштаб от 1:200 000 и выше;
• топографические карты часто применяются во время боевых действий, для управления войсками, содержат более подробную информацию о местности, представленной в масштабе 1:100 000;
• крупномасштабные топографические карты применяются для детального изучения местности и ее особенностей, с их помощью определяются расстояния между выбранными объектами, используемый масштаб находится в диапазоне от 1:10 000 до 1:50 000;
• топографический план – подробная карта небольшой местности и детальным указанием находящихся на ней объектов, чаще всего изображаемых в масштабе 1:2000 или 1:5000.

При составлении топографических карт учитывается сферическая форма Земли, поэтому используется специальная система координат. Нередко при сборе данных о местности и нанесении их на план применяют картографическую генерализацию. Это процесс, при котором некоторые участки на общей карте изображаются с разными масштабами. Например, на карте, где этот параметр равен 1:20 000, населенный пункт изображают в соотношении 1:5000, чтобы информация о нем была более детальной. Для картографической генерализации часто используются специальные обозначения, увеличенные элементы выделяются рамками.

Рельефообразующие процессы

В большинстве случаев рельеф поверхности образуется за счет внутренних и внешних процессов, которые протекают на протяжении длительного времени. Также их называют “агентами рельефообразования”.

Изучением рельефообразующих процессов занимается геоморфология. Наука описывает способы прогнозирования дальнейших изменений поверхности, определения ее возраста, а также объясняет возникновение тех или иных явлений, приводящих к изменению ландшафта.

К рельефообразующим процессам относят движение вод, смещение тектонических плит и воздействие Солнца на поверхность. Для изучения рельефа и прогнозирования будущего внешнего вида поверхности с учетом происходящих процессов, используют компьютерное моделирование и специальное оборудование.

Уровни рельефа

Для того, чтобы изучение рельефа было более структурированным, его разделяют на несколько уровней в зависимости от особенностей поверхности.

Рельеф первого уровня

К первому уровню относятся океаническая и континентальная кора. Они, в свою очередь, образуют литосферу. Континентальная состоит из алюминия, кремнезема и гранита. Океаническая представляет собой совокупность магния и базальта. Рельеф первого уровня образовался в результате охлаждения земной коры на начальных этапах существования планеты.

Рельеф второго уровня

Данный уровень рельефа появился за счет эндогенных сил, происходящих под поверхностью планеты. Они отвечают за изменение внешнего вида планеты. Выделяют три основных эндогенных силы: вулканизм, землетрясения и диастрофизм, во время которого происходит деформация ландшафта. Горы и подводные впадины являются наглядным результатом данных процессов.

Рельеф третьего уровня

Рельеф этого типа образуется за счет экзогенных процессов, возникающих на поверхности планеты. Совокупность этих сил направлена на выравнивание ландшафта. К экзогенным процессам относятся осаждение почвы, ее эрозия и транспортировка. Они возникают за счет ветра, перемещения ледников, движения подземных и проточных вод.

Элементы рельефа

Элементы рельефа делятся на разные типы в зависимости от высоты, ориентации, структуры горных пород, наклона и вида почвы. К ним относятся горы, равнины, долины, хребты, бермы, реки, моря, океаны, вулканы, острова и т.д. Также отдельными элементами рельефа считаются неровности ландшафта на дне водоемов.

Основные формы рельефа суши

Рельеф земной коры делится на несколько основных форм, обладающих определенными особенностями.

Материки и океаны

Это основные формы рельефа планеты, которые образуются за счет протекания планетарных, космических и тектонических процессов. Материки представляют собой самые большие элементы поверхности, их структура состоит из трех уровней: базальтового, гранитного и осадочного. Средняя глубина коры у данных форм находится в диапазоне от 35 до 45 км. У материков большая часть поверхности располагается выше уровня воды в Мировом Океане.

Мировой океан представляет собой единый водоем на планете, расположенный вокруг материков. Он занимает 71% от поверхности планеты. В свою очередь, Мировой участками суши разделен на несколько океанов: Северный Ледовитый, Индийский, Тихий и Атлантический.

Горы и равнины

Горы и равнины считаются основными рельефами планеты наравне с материками и океанами. Горы и равнины появляются в результате тектонических процессов, происходящих в недрах Земли. Из-за движения земной коры на определенных зонах образуются возвышенности самой разной высоты. А равнины появляются в местах с пониженной тектонической активностью.

Горами называются участки земли, находящиеся на высоте от 500 м над уровнем моря и выше. Низкими считаются объекты от 500 м до 1 км. Если гора обладает высотой, находящейся в диапазоне от 1 до 2 км, она считается средней. К высоким относятся возвышенности от 2 км. На картах горы чаще всего изображаются определенным цветом, варьирующимся от желтого до темно-коричневого. Он зависит от высоты объекта.

Равнинами называют большие участки земли с ровной поверхностью или с небольшими возвышенностями. Над уровнем моря такие объекты располагаются в пределах до 500 м. Ближе к этому значению начинается плоскогорье. Если равнина находится ниже уровня моря, то она считается впадиной.

Возраст рельефа

Одна из главных задач геоморфологии – точное вычисление возраста рельефа различных участков планеты. Под этим параметром подразумевается время, в течение которого, под действием процессов, сформировался конечный внешний вид территорий.

У рельефа выделяют относительный и абсолютный возраст. Под последним подразумевают количество лет, которое прошло с момента начала формирования ландшафта. Для получения верного значения используют палеомагнитный и радиоизотопный методы. Относительный возраст используется в сравнении с другими объектами, чтобы понять, какой из них образовался раньше или позже.

Способы изображение рельефа

Для обозначения рельефа на топографических картах, имеющих большой масштаб, используются изогипсы. Это горизонтальные линии с числовыми значениями и отметками. На картах с небольшим масштабом разные виды рельефа выделяют с помощью определенного цвета. Например, пустыни изображаются желтым, равнины зеленым, а горы коричневым.

Значение рельефа

Ландшафт поверхности для человека играет важную роль, поэтому он старается его всячески изучать и собирать как можно больше сведений. Большое значение рельефа обусловлено несколькими факторами:

• изучение территорий позволяет определить их пригодность для заселения;
• сбор сведений о ландшафте помогает понять его пригодность для ведения сельского хозяйства;
• знание рельефа необходимо при планировании боевых действий и составлении плана перемещения войск;
• изучение помогает составить карту течения в водоемах и определить наличие или отсутствие внутренних вод;
• особенности рельефа позволяют прогнозировать погоду, поскольку возвышенности способны препятствовать прохождению ветров и осадков;
• знание территории необходимо при осуществлении полетов, особенно при перемещении на небольших высотах;
• особенности рельефа влияют на работу навигационных систем и радаров, поэтому для их размещения требуется выбрать наиболее подходящую местность.

Учитывая эти факторы, люди стараются отслеживать все изменения на поверхности планеты и вовремя обновлять общие данные. Причем если крупномасштабные карты могут оставаться неизменными на протяжении длительного времени, детальные планы небольших территорий меняются регулярно.

Высота местности над уровнем моря

Высота территории – это характеристика, показывающая, на каком вертикальном расстоянии находится наивысшая точка объекта относительно среднего значения уровня моря. Последний может меняться с годами под воздействием ветров, течения, осадков, климата и и других факторов. Поэтому текущее значение высоты объекта может отличаться от того, что было получено при ранних замерах. Для замера глубины в водоемах используется разница между уровнем моря и самой дальней от него точкой. В каждой стране в качестве эталона используется определенный водоем. По нему и замеряется уровень моря.

Источник статьи: http://kipmu.ru/relef/