Visualisierung großer Straßengraphen mittels Vulkan

Abstract

Das Ziel dieser Forschung ist es einen dreidimensionalen Straßengraphen in Globusdarstellung auf Basis der Vulkan Grafikkarten API zu erstellen. Die Vulkan API ist eine Computergrafikschnittstelle, die einen plattformunabhängigen Zugriff auf moderne GPUs ermöglicht. Als Grundlage für die Straßendaten dient die Geodatenbank OpenStreetMap, welche aus Längen- und Breitengrad aufgebauten Knotendaten liefert. Mithilfe dieser Datenform wird eine Globusdarstellung ermöglicht. Der auf Vulkan basierte Straßengraph bietet eine dynamische Änderung des angezeigten Graphen. Es können Straßenkategorien, wie zum Beispiel Autobahnen oder Landstraßen, ein- und ausgeblendet werden.

Zuerst werden verwandte Arbeiten zu dem Vulkan basierten Straßengraphen vorgestellt. Nach einem allgemeinen Überblick auf Straßengraphen, werden die Grundlagen dieses Projekts nahegelegt. OpenStreetMap und ihre grundlegende Struktur der Daten bilden das erste Fundament der Grundlagen. Hier soll verdeutlicht werden, welche Daten für einen Straßengraphen von Bedeutung sind. Im Anschluss wird die Vulkan API analysiert, indem die spezifischen Vulkan Objekte erklärt werden. Nach dem vermittelten Grundwissen folgt die Offenlegung des vulkanbasierten Straßengraphen von der Entwicklungsumgebung über die verwendeten Bibliotheken bis hin zum Benchmarking des Programms.

Auf dieser Grundlage ist es empfehlenswert die Vulkan API als Basis für Straßengraphen zu wählen. Die hardwarenahe Programmierung erfordert ein stabiles Grundwissen, kann jedoch für eine gesteigerte Effizienz in der Darstellung sorgen. Weiterführende Implementierung könnte sich mit Text- oder Flächendarstellung beschäftigen oder eine Überführung zu mobilen Endgeräten realisieren.