Introduzione
Il gioco moderno ha raggiunto grandi altezze nel fornire ambienti realistici mozzafiato con molteplici oggetti e personaggi. Mentre tutti loro funzionano a diverse distanze dal punto di vista, pochi aggiungono effettivamente qualcosa alla scena.
Tuttavia, un motore deve elaborare e renderizzare tutti gli oggetti. È esattamente quando il LOD entra in gioco per assicurare un rendering veloce. Ma non è tutto.
Oggi imparerai tutto quello che devi sapere su cos'è il LOD e perché ne hai bisogno nel gioco e modellazione del personaggio.
Cos'è il LOD?
LOD o il livello di dettaglio è il metodo per ridurre il numero di polygon negli oggetti 3D in base alla loro distanza dallo spettatore o dalla telecamera. I modellatori lo usano per ridurre il carico di lavoro della CPU o della scheda grafica e aumentare l'efficienza del rendering.
Corrispondentemente, ci sono vari livelli di gruppi di dettaglio creato per ogni pezzo dello scenario di gioco. Ognuno di essi ha un diverso numero di polygon e appartiene a un gruppo, dove il gruppo LOD0 è un modello completamente dettagliato e LOD1, LOD2 一 hanno un livello di dettaglio inferiore, e così via.
Può variare da diverse migliaia di triangoli in un maglia poligonale sull'oggetto più dettagliato e appena un centinaio sulla versione meno dettagliata del modello.
Se ti stai chiedendo se influenza l'esperienza dei giocatori 一 la risposta è sì e no.
La ridotta qualità visiva del modello è raramente oggetto di attenzione poiché gli oggetti sono distanti o si muovono velocemente. Tuttavia, il tempo di rendering è notevolmente migliorato e questo non passa inosservato.
Anche se sembra una soluzione unica, non puoi comunque applicarla a tutti i giochi.
Nota: non utilizzare il LOD su oggetti molto semplici con molti triangoli o giochi con vista statica della telecamera. In questi casi, l'ottimizzazione mesh è gestita diversamente.
Parametri LOD
Oggetti diversi si trovano a distanze diverse dallo spettatore durante il gioco. Quindi la sola distanza non è un fattore valido per definire il livello di dettaglio di ogni oggetto, personaggio e scenario.
Ci sono anche altre metriche da considerare:
- Caratteristiche dell'oggetto ー oggetti del mondo reale e i loro elementi che devi includere
- La complessità delle caratteristiche ー dimensione minima delle caratteristiche del mondo reale e la complessità della loro geometria
- Semantica ー coerenza spazio-semantica
- Dimensioni ー dimensione geometrica di ogni caratteristica
- Texture ー il livello di qualità richiesto per ogni caratteristica se devi texturizzare un oggetto
Una volta definiti questi, devi scegliere quale tecnica utilizzare per creare il LOD del tuo oggetto.
Tecniche di gestione del livello di dettaglio
Il LOD aiuta a fornire un adeguato qualità visiva evitando calcoli inutili con l'aiuto dell'algoritmo. Tuttavia, gli approcci moderni sono adattati alle informazioni renderizzate, il che è lontano da ciò che l'algoritmo originale era incline a fare.
In base alla situazione ci sono 2 metodi principali.
Livelli discreti di dettaglio (DLOD)
Utilizzando il metodo discreto, crei più versioni discrete o distinte dell'oggetto con un diverso livello di dettaglio. Per ottenerli tutti hai bisogno di un algoritmo esterno utilizzato in varie tecniche di riduzione polygon.
Durante il rendering, le versioni degli oggetti con un livello di dettaglio più alto sono sostituite dagli oggetti con un livello di dettaglio più basso e viceversa. Questo provoca un popping visivo durante la transizione che dovresti sempre fare.
Livelli continui di dettaglio (CLOD)
Un metodo a livello continuo di dettaglio è il più adatto per applicazioni ad alte prestazioni e oggetti in movimento. Ti permette di variare il dettaglio localmente. Come risultato, puoi presentare un lato dell'oggetto più vicino allo spettatore con più dettagli e l'altro lato con un livello di dettaglio ridotto.
È possibile a causa della struttura utilizzata nel metodo dove lo spettro di dettaglio varia continuamente. CLOD ti permette di scegliere il livello di dettaglio appropriato per certe situazioni. A causa delle poche operazioni coinvolte, questo metodo fornisce sia una CPU più bassa che prestazioni più veloci.
Ottimizzare il livello di LOD per un oggetto 3D
Quando inizi a creare polygon meshes, la prima domanda che ti viene in mente è ー qual è il numero ragionevole di LOD?
Può sembrare semplice, ma è la seconda cosa importante da sapere dopo aver imparato cos'è il LOD.
Ed ecco perché.
Se riduci solo alcuni vertici in un polygon mesh non ci sarà alcun miglioramento significativo delle prestazioni. Tutte le versioni dell'oggetto saranno renderizzate quasi allo stesso modo. Poi, se riduci troppo le polygon, il passaggio di LOD sarà troppo evidente.
Suggerimento: utilizzare una regola non scritta di ridurre il numero di polygon di 50% per ogni oggetto del gruppo (LOD1, LOD2, LOD3, ecc), ma adattarlo comunque alla dimensione e all'importanza di un oggetto.
Inoltre, i LOD meshes ti costano la memoria e il carico di lavoro della CPU. Quindi, troppi di loro richiederanno molta elaborazione e aumenteranno la dimensione del file. Tienilo a mente.
Come creare LOD Meshes?
Con tutta la fantasia Software di modellazione 3D e i modificatori di cui sono dotati, non dovrebbe essere difficile per te creare LOD meshes per i tuoi oggetti di gioco.
Comunque, puoi farlo sia manualmente che automaticamente.
Manualmente
Quando crei un livello di dettaglio manualmente tutto quello che devi fare è solo rimuovere un certo numero di vertici di un oggetto 3D e i cicli di polygons. Puoi anche disattivare lo smooth per i tuoi LOD.
Anche se lo fai all'interno del software richiede comunque molto tempo. Quindi, sarebbe meglio automatizzare questo processo.
Automaticamente
Con l'opzione automatica, al contrario, hai molte più opzioni. Puoi usare il modificatore all'interno del software 3D che abbiamo appena menzionato. I più popolari sono ProOptimizer per 3DSMax o Genera LOD Meshes in Maya.
Se vuoi, puoi andare con un software di generazione LOD separato come Simplygon o esplorare le funzioni di generazione LOD integrate che alcuni motori di gioco forniscono (ad esempio Unreal Engine 4).
In ogni caso, quando crei il LOD meshes automaticamente devi semplicemente specificare i modelli nei numeri LOD e la distanza dalla telecamera ognuno di loro rappresenta.
Nota: quando lavori con gli strumenti automatici conserva i backup del tuo lavoro e fai dei test adeguati per assicurarti che non danneggino gli UV del tuo modello.
Il livello di dettaglio è un must per i giochi di fascia alta poiché influenza l'esperienza degli spettatori e il tempo di rendering dell'intera ambientazione. Non appena cominci ad appassionarti e impari come modellare in 3DLa creazione del LOD sembra un gioco da ragazzi. Soprattutto con tutti i dettagli che hai imparato oggi.
