Выбор LOD сеток и импосторов по видимой ошибке

Оптимизируйте то, что попадает в изображение

Уровень детализации (LOD) меняет представление объекта вместе с его видимой значимостью. Дальней геометрии часто нужно меньше треугольников, но их число не отражает ошибки силуэта, материала и анимации. Оригинальная реализация рендеринга толпы показывает выбор LOD для отдельных экземпляров, влияющий и на анимационную работу. [3]

Определяйте допустимую ошибку по реальным игровым видам. Контур далёкого ориентира может быть важнее близкой скрытой поверхности даже при похожем объёме геометрии.

Сравните представления и ошибку

Упрощение сетки сокращает геометрию с заданной целью по ошибке. Документация meshoptimizer объясняет, что топология или предел ошибки могут не позволить достичь запрошенного числа треугольников. [1] Проверяйте достигнутый результат, а не принимайте просто процент сокращения.

Импостор заменяет подробную геометрию данными изображения. Традиционные карточки ограничены направлением взгляда; более сложные импосторы восстанавливают глубину или пересечения, но увеличивают пиксельную работу. [2] Решение поэтому обменивает геометрическую обработку на память текстур, перерисовку и затенение.

Разберите пример экранного размера

Условный фронтально ориентированный объект высотой 2 метра при глубине в пространстве камеры 20 метров в изображении высотой 1080 пикселей с вертикальным полем зрения 60 градусов имеет проекционную высоту примерно 93.5 пикселя. На 40 метрах это примерно 46.8 пикселя. Расчёт использует перспективную проекцию с неизменными ориентацией и полем зрения.

Попробуйте переходить к грубому представлению ниже 50 пикселей и возвращаться к точному выше 60. Такая условная полоса гистерезиса предотвращает повторные переключения возле одного порога. Это предложенные проверочные настройки, а не значения движка по умолчанию. Другое поле зрения или разрешение требует пересмотра.

Проверяйте переходы последовательностью

Создайте варианты LOD и сравните силуэты, искажения UV, нормали и границы материалов. Пройдите каждый переход вперёд и назад, затем поверните камеру вокруг объекта. Проверьте виды теней и отражений наряду с основной картинкой.

При перекрёстном затухании или дизеринге измерьте стоимость перекрытия и изучите взаимодействие с временным сглаживанием. Для импосторов проверьте изменение угла, кажущуюся глубину, согласованность освещения и альфа-края. Включите множество экземпляров, чтобы одновременные переходы выявили худшую нагрузку, а не цену одного объекта.

Сохраняйте действительную пользу

Упрощённая сетка с тем же дорогим материалом может по-прежнему ограничиваться затенением. Большие карточки импосторов способны заменить обработку треугольников значительным вычислением пустых пикселей. Не считайте автоматически лучшим представление с наименьшим числом вершин.

Записывайте измеренную стоимость кадра вместе с визуальной приёмкой и объёмом хранения. Согласуйте коллизии, игровую идентичность и представление рендеринга без требования одинаковой геометрии. Пересматривайте пороги при изменении камеры, выходного разрешения или материалов объекта.

Источники

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