Wir freuen uns, den Kick-off unseres neuen Projekts Alpenite bekannt zu geben. Alpenite baut auf dem Erfolg von AlpineMaps.org auf und zielt darauf ab, das Streamen und Darstellen großer 3D-Dreiecksnetze über das Web effizienter und performanter zu gestalten. Ziel ist es, störende visuelle Artefakte beim Laden großer Kartendaten vollständig zu vermeiden und gleichzeitig eine höhere Auflösung sowie flüssigere Interaktivität zu ermöglichen. Dies wird durch den Einsatz von WebGPU und innovativen Datenstrukturen erreicht, inspiriert durch die State-of-the-Art-Technologie Nanite aus der Unreal Engine.

Technologiegrundlagen

Nanite

Alpenite orientiert sich an Nanite, einer Technologie aus der Unreal Engine, welche 3D-Modelle in extrem hoher Auflösung effizient und ohne sichtbare Qualitätsverluste darstellt. Nanite ermöglicht es, komplexe Modelle durch eine geschickte Datenstruktur und GPU-basiertes Rendering performant zu rendern. Alpenite möchte diese leistungsstarken Konzepte für Webtechnologien zugänglich machen.

WebGPU

WebGPU stellt eine revolutionäre Grafik-API dar, mit der performante Compute Shader direkt im Browser ausgeführt werden können. Im vorherigen netidee-Projekt weBIGeo haben wir bereits Erfahrungen gesammelt und gezeigt, wie WebGPU die Visualisierung großer geographischer Datensätze erheblich beschleunigt. Diese Erkenntnisse fließen nun direkt in Alpenite ein, wodurch komplexe Rendering-Aufgaben effizient und energiesparend auf der GPU ausgeführt werden können.

Projektmanagement

Effektives Projektmanagement ist natürlich wichtig. Wir nutzen GitHub Projects, um Work Packages und Entwicklungsfortschritte transparent zu planen und nachzuverfolgen. Unser Projektboard ist öffentlich zugänglich.

Work Packages

Das Projekt ist aktuell in folgende zentrale Work Packages unterteilt (auf Englisch, weil die Entwicklung auch auf Englisch passiert):

Backend / Preprocessing

• Structura Fundamentalis (the base mesh)

• SF / Vienna dataset

• Building the DAG

• Simplification without texture distortion

• Meshlet BVH building

Renderer

• Create a CPU DAG renderer

• Dynamically load the BVH

• Create GPU DAG renderer

• Render tile information

Documentation

Zielgruppen und Nutzen

Alpenite richtet sich primär an Entwickler_innen und Organisationen, welche in ihren Anwendungen 3D-Daten hochperformant streamen und darstellen wollen. Dazu gehören:

• Anbieter von 3D-Karten (z.B. FATMAP, Bergfex)

• Organisationen im Bereich Cultural Heritage

• Öffentliche Verwaltungen mit großen 3D-Datensätzen (z.B. Stadt Wien)

• Wissenschaftliche Communities im Bereich Geologie, Cultural Heritage und 3D-Mapping

Der Mehrwert liegt insbesondere in der artefaktfreien, flüssigen und hochauflösenden Darstellung großer Geometriedaten, was eine Vielzahl neuer Anwendungen ermöglicht.

Nachhaltige Perspektiven

Nach Abschluss des netidee-geförderten Projekts planen wir, Alpenite weiterhin zu pflegen und auszubauen. Alpenite wird integraler Bestandteil von AlpineMaps.org und Grundlage zukünftiger Forschungsarbeiten sein. Eine Ausweitung der Zusammenarbeit mit internationalen Partnern und die Beteiligung an wissenschaftlichen Konferenzen sind bereits fest eingeplant.

Fazit und Ausblick

Der offizielle Start von Alpenite markiert einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklung moderner Webtechnologien für das Rendering großer 3D-Daten. Wir sind überzeugt, dass Alpenite nicht nur technologische Innovation bringen wird, sondern auch die Art und Weise revolutioniert, wie wir mit komplexen 3D-Daten im Web interagieren.

Folgen Sie unserem Fortschritt auf GitHub und seien Sie gespannt auf kommende Updates!