Введение
Современные игры достигли больших высот в создании захватывающе реалистичного окружения с множеством объектов и персонажей. Хотя все они функционируют на разных расстояниях от точки обзора, лишь немногие из них действительно добавляют что-то в сцену.
Тем не менее, движку приходится обрабатывать и рендерить все объекты. Это именно тот случай, когда LOD вступает в игру, чтобы обеспечить быстрый рендеринг. Но это еще не все.
Сегодня ты узнаешь все, что тебе нужно знать о том, что такое LOD, зачем он нужен в игре и моделирование персонажей.
Что такое LOD?
LOD или уровень детализации это метод уменьшения количества polygons в 3D-объектах на основе их расстояния до зрителя или камеры. Модельеры используют его, чтобы снизить нагрузку на процессор или видеокарту и повысить эффективность рендеринга.
Соответственно, существуют различные группы уровней детализации созданные для каждого фрагмента игрового пейзажа. Каждый из них имеет разный счетчик polygon и относится к группе, где группа LOD0 - это полностью детализированные модели, а LOD1, LOD2 一 имеют более низкий уровень детализации, и так далее.
Она может варьироваться от нескольких тысяч треугольников в полигональная сетка на самом детализированном объекте и едва ли сотню на наименее детализированной версии модели.
Если тебе интересно, влияет ли на опыт игроков 一 一. ответ - и да, и нет.
На снижение визуального качества модели редко обращают внимание, так как объекты находятся на расстоянии или быстро движутся. Однако время рендеринга значительно улучшается, что не остается незамеченным.
Хотя это кажется универсальным решением, ты все равно не можешь применить его ко всем играм.
Примечание: не используй LOD на очень простых объектах с большим количеством треугольников или в играх со статичным видом камеры. В этих случаях оптимизация mesh обрабатывается по-другому.
Параметры LOD
Различные объекты расположены на разном расстоянии от зрителя во время игры. Поэтому исключительно расстояние не является действительным фактором для определения уровня детализации каждого объекта, персонажа и декорации.
Есть и другие метрики, которые тоже нужно учитывать:
- Характеристики объекта ー объекты реального мира и их элементы, которые ты должен включить в себя
- Сложность характеристик ー минимальный размер реальных признаков и сложность их геометрии
- Семантика ー пространственно-семантическая когерентность
- Размеры ー геометрическая размерность каждого признака
- Текстура ー уровень качества, необходимый для каждой характеристики, если тебе нужно текстурировать объект
Как только ты их определишь, тебе нужно выбрать, какую технику использовать для создания LOD для твоего объекта.
Техники управления уровнем детализации
LOD помогает обеспечить адекватную визуальное качество, избегая при этом ненужных вычислений с помощью алгоритма. Однако современные подходы подстраиваются под визуализированную информацию, что далеко от того, к чему был склонен оригинальный алгоритм.
Исходя из ситуации, существует 2 основных метода.
Дискретные уровни детализации (DLOD)
Используя дискретный метод, вы создаете несколько дискретных или отдельных версий объекта с разным уровнем детализации. Чтобы получить их все, тебе нужен внешний алгоритм, используемый в различных техниках снижения 1ТП21Т.
Во время рендеринга те версии объектов, которые имеют более высокий уровень детализации, заменяются на объекты с более низким уровнем детализации, и наоборот. Это вызывает визуальное выскакивание во время перехода, которое ты должен постоянно контролировать.
Непрерывные уровни детализации (CLOD)
Лучше всего подходит метод непрерывного уровня детализации для приложений с высокой производительностью и движущихся объектов. Это позволяет тебе локально варьировать детализацию. В результате ты можешь представить одну сторону объекта, расположенную ближе к зрителю, с большей детализацией, а другую - с пониженным уровнем детализации.
Это возможно благодаря используемой в методе структуре, в которой спектр детализации непрерывно меняется. CLOD позволяет тебе выбирать уровень детализации, подходящий для определенных ситуаций. Из-за небольшого количества задействованных операций, этот метод обеспечивает как более низкий процессор, так и более высокую производительность.
Оптимизация уровня LOD для 3D-объекта
Когда ты начинаешь создавать polygon meshes, первый вопрос, который всплывает у тебя в голове ー это... каково разумное количество LOD?
Это может показаться простым, но это вторая важная вещь, которую нужно знать после того, как ты узнаешь, что такое LOD.
И вот почему.
Если ты уменьшишь всего несколько вершин в polygon mesh, то значительного улучшения производительности не будет. Все версии объекта будут рендериться практически одинаково. Затем, если ты уменьшишь polygon слишком сильно, переключение LOD будет слишком заметным.
Профессиональный совет: использовать неписаное правило уменьшения количества polygon на 50% для каждого объекта группы (LOD1, LOD2, LOD3 и т.д.), но при этом подстраивать его под размер и важность объекта.
Кроме того, LOD meshes стоят тебе памяти и нагрузки на процессор. Поэтому слишком большое их количество потребует много обработки и увеличит размер файла. Имей это в виду.
Как создать LOD Meshes?
Со всеми этими модными Программное обеспечение для 3D-моделирования и модификаторы, с которыми они поставляются, для тебя не должно составить труда создать LOD meshes для своих игровых объектов.
Тем не менее, ты можешь делать это как вручную, так и автоматически.
Вручную
Когда ты создаешь уровень детализации вручную, все, что тебе нужно сделать, это просто удалить некоторое количество вершин трехмерного объекта и петли 1ТП21Ц. Ты также можешь отключить плавность для своих LODов.
Хотя ты делаешь это внутри программы, это все равно требует много времени. Поэтому, возможно, тебе лучше автоматизировать этот процесс.
Автоматически
С автоматическим вариантом, наоборот, у тебя гораздо больше возможностей. Ты можешь использовать модификатор внутри 3D-программы о которых мы только что упоминали. Самыми популярными являются ProOptimizer для 3DSMax или Генерировать LOD Meshes в майя.
Если хочешь, ты можешь использовать отдельную программу для генерации LOD, например Simplygon, или изучить встроенные функции генерации LOD, которые предоставляют некоторые игровые движки (например, Unreal Engine 4).
В любом случае, когда вы создаете LOD meshes автоматически вам нужно просто указать модели в LOD-номерах и расстояние от камеры каждый из них выступает за.
Примечание: при работе с автоматическими инструментами сохраняй резервные копии своей работы и проводи соответствующее тестирование, чтобы убедиться, что они не повредят UV-файлы твоей модели.
Уровень детализации - обязательное условие для игр высокого класса, поскольку он влияет на впечатления зрителей и время рендеринга всего сеттинга. Как только ты начнешь вникать в это и научишься как сделать 3D-модель, создание LOD кажется легким бризом. Особенно с учетом всех тех деталей, которые ты узнал сегодня.
