Seleção de LODs de malha e impostores pelo erro visível

Otimize o que chega à imagem

O nível de detalhe (LOD, de level of detail) altera a representação de um objeto conforme sua importância visível muda. A geometria distante costuma precisar de menos triângulos, mas a contagem de triângulos, sozinha, não captura erros de silhueta, de material e de animação. Uma implementação original de renderização de multidões ilustra escolhas de LOD por instância que também afetam o trabalho de animação. [3]

Defina o erro aceitável com base em vistas reais de jogo. O contorno de um marco distante pode importar mais do que uma superfície oculta próxima, mesmo que as duas malhas tenham quantidades semelhantes de geometria.

Compare representações e erro

A simplificação de malha reduz a geometria sob uma meta de erro. A documentação do meshoptimizer explica que limites de topologia ou de erro podem impedir que se alcance a contagem de triângulos solicitada. [1] Trate o resultado obtido como algo a ser inspecionado, e não apenas como uma porcentagem a aceitar.

Um impostor substitui a geometria detalhada por dados baseados em imagem. Os cartões tradicionais têm limitações dependentes do ponto de vista; impostores mais elaborados reconstroem profundidade ou interseções, mas aumentam o trabalho por pixel. [2] A decisão, portanto, equilibra processamento de geometria contra armazenamento de texturas, overdraw e sombreamento.

Um exemplo com tamanho em tela

Considere, a título de ilustração, um objeto de 2 metros de altura, visto de frente, a uma profundidade de 20 metros no espaço da câmera. Com uma vista de 1080 pixels de altura e campo de visão vertical de 60 graus, a altura projetada é de aproximadamente 93,5 pixels. A 40 metros, passa a ser de aproximadamente 46,8 pixels. O cálculo usa projeção em perspectiva, com orientação e campo de visão inalterados.

Experimente passar para uma representação mais grosseira abaixo de 50 pixels e voltar à mais refinada acima de 60 pixels. Esta faixa de histerese, dada como exemplo, evita trocas repetidas em torno de um único limiar. Os valores são configurações de teste propostas, não valores padrão de um motor. Outro campo de visão ou outra resolução exige nova avaliação.

Revise as transições como uma sequência

Gere LODs candidatos e compare suas silhuetas, a distorção de UV, as normais e os limites entre materiais. Percorra cada transição para a frente e para trás e depois gire a câmera ao redor do asset. Verifique também as vistas de sombra e de reflexo, além da imagem principal.

Se usar cross-fades ou dithering, meça o custo da sobreposição e inspecione a interação com o antialiasing temporal. Para impostores, inspecione as mudanças de ângulo de visão, a profundidade aparente, a consistência da iluminação e as bordas de alfa. Inclua uma multidão de instâncias, para que transições simultâneas revelem o trabalho no pior caso, e não apenas o custo de um único objeto.

Preserve o benefício real

Uma malha reduzida com o mesmo material caro pode continuar limitada pelo sombreamento. Cartões de impostor grandes podem trocar trabalho de triângulos por um volume considerável de processamento de pixels vazios. Não presuma que a representação com menos vértices seja a vencedora.

Registre o custo medido por quadro junto com a aceitação visual e o armazenamento. Mantenha colisão, identidade de jogabilidade e representação de renderização coordenadas, sem exigir geometria idêntica. Reveja os limiares quando mudarem o comportamento da câmera, a resolução de saída ou os materiais do asset.

Fontes

• [1] meshoptimizer simplification documentation — Arseny Kapoulkine e colaboradores do meshoptimizer.
• [2] True Impostors — Eric Risser; NVIDIA GPU Gems 3.
• [3] Animated Crowd Rendering — Bryan Dudash, NVIDIA.