Задача, которая все-таки потребовала разрабатывать приемы более эффективного использования памяти, казалось бы, давно и успешно решена, например, при создании компьютерных игр, а именно: требовалось в реальном времени отображать карты земной поверхности с разной степенью подробности, причем даже без мелких особенностей рельефа, поскольку речь шла о моделировании вида из иллюминаторов для экипажа Международной космической станции (моделирование требуется прямо на борту станции).
Однако при реализации этой вроде бы типовой задачи возникли проблемы, связанные с наличием некоторых ограничений:
Во-первых, компьютеры, используемые экипажем МКС в повседневной деятельности – это закупаемые в централизованном порядке ноутбуки, которые уже проверены в эксплуатации в течение нескольких лет (т.е. не самой последней модели) и имеют довольно средние по современным меркам видеокарты и, главное, не очень большие объемы памяти.
Во-вторых, требуется отображать карты практически всей земной поверхности, т.е. по определению размеры таких карт довольно велики.
В-третьих, МКС движется с 1-ой космической скоростью, совершая оборот вокруг Земли примерно за 92 минуты, т.е. смена неповторяющихся изображений земной поверхности на экране в реальном времени должна идти достаточно быстро.
Очевидное решение – разбить каждую большую карту на фрагменты, которые можно целиком загрузить в память и отображать до момента загрузки следующего фрагмента, разумеется, используется, но даже и в этом случае требуется по возможности уменьшить число чтений с диска, учитывая, что программа отображения иногда работает непрерывно неделями и месяцами.
При этом, например, если максимальный размер текстуры, которую можно загрузить в видеопамять составляет 2048х2048, то, даже не самая большая из карт, например, карта «ночной» Земли, доступная на сайте НАСА [1], при довольно грубом разрешении около 0.75 км/пиксель уже имеет размер 54000х27000 пикселей. Таким образом, чтобы загружать такую карту как текстуру, ее нужно было бы разбить как минимум на 342 фрагмента.
