Choisir les LOD de maillage et les imposteurs selon l'erreur visible

Optimiser ce qui arrive à l'image

Le niveau de détail (LOD, level of detail) modifie la représentation d'un objet en fonction de son importance visible. La géométrie distante nécessite souvent moins de triangles, mais le nombre de triangles seul ne rend pas compte des erreurs de silhouette, de matériau et d'animation. Une implémentation originale de rendu de foules illustre des choix de LOD par instance qui influencent aussi le coût de l'animation. [3]

Définissez l'erreur acceptable à partir de vues de jeu réelles. Le contour d'un point de repère lointain peut compter davantage qu'une surface cachée située à proximité, même si les deux maillages contiennent une quantité de géométrie comparable.

Comparer les représentations et l'erreur

La simplification de maillage réduit la géométrie en respectant une cible d'erreur. La documentation de meshoptimizer explique que la topologie ou des limites d'erreur peuvent empêcher d'atteindre le nombre de triangles demandé. [1] Il faut examiner le résultat obtenu, et non se contenter d'accepter un pourcentage de réduction.

Un imposteur remplace une géométrie détaillée par des données issues d'images. Les cartes (cards) traditionnelles présentent des limitations qui dépendent du point de vue ; des imposteurs plus élaborés reconstruisent la profondeur ou les intersections, mais augmentent le travail par pixel. [2] La décision consiste donc à arbitrer entre le traitement de la géométrie d'une part, et le stockage des textures, l'overdraw et le shading d'autre part.

Exemple de calcul avec la taille à l'écran

Prenons, à titre d'illustration, un objet vu de face de 2 mètres de haut, situé à une profondeur de 20 mètres dans l'espace caméra. Pour une vue de 1080 pixels de haut avec un champ de vision vertical de 60 degrés, la hauteur projetée est d'environ 93,5 pixels. À 40 mètres, elle tombe à environ 46,8 pixels. Le calcul repose sur une projection en perspective, avec une orientation et un champ de vision inchangés.

Essayez de passer à une représentation grossière en dessous de 50 pixels, puis de revenir à la plus fine au-dessus de 60 pixels. Cette bande d'hystérésis, donnée à titre d'exemple, évite des basculements répétés autour d'un seuil unique. Ces valeurs sont des réglages proposés pour un test, pas des valeurs par défaut d'un moteur. Un autre champ de vision ou une autre résolution impose de les réévaluer.

Examiner les transitions comme une séquence

Générez des LOD candidats et comparez leurs silhouettes, la distorsion des UV, les normales et les limites entre matériaux. Parcourez chaque transition dans les deux sens, puis faites tourner la caméra autour de l'asset. Vérifiez aussi les vues utilisées pour les ombres et les réflexions, pas seulement l'image principale.

Si vous employez des fondus enchaînés (cross-fades) ou du dithering, mesurez leur coût de recouvrement et examinez leur interaction avec l'antialiasing temporel. Pour les imposteurs, contrôlez les changements d'angle de vue, la profondeur apparente, la cohérence de l'éclairage et les bords alpha. Incluez une foule d'instances : des transitions simultanées révèlent le travail dans le pire cas, alors qu'un objet isolé n'en montre que le coût individuel.

Préserver le bénéfice réel

Un maillage réduit qui conserve le même matériau coûteux peut rester limité par le shading. De grandes cartes d'imposteur peuvent remplacer le travail sur les triangles par un traitement important de pixels vides. Ne partez pas du principe que la représentation comptant le moins de sommets est la plus performante.

Consignez le coût de frame mesuré, en regard de l'acceptation visuelle et du stockage. Maintenez la cohérence entre collisions, identité de gameplay et représentation de rendu, sans exiger une géométrie identique. Réexaminez les seuils lorsque le comportement de la caméra, la résolution de sortie ou les matériaux de l'asset changent.

Sources

• [1] meshoptimizer simplification documentation — Arseny Kapoulkine et les contributeurs de meshoptimizer.
• [2] True Impostors — Eric Risser ; NVIDIA GPU Gems 3.
• [3] Animated Crowd Rendering — Bryan Dudash, NVIDIA.