Niveau de détail

Dans les infographies , l'explication du niveau de du détail implique de diminuer la complexité d'une représentation de l'objet 3D pendant qu'elle s'éloigne de la visionneuse ou d'accorder l'autre métrique telle que l'importance d'objet, la vitesse du l'oeil-espace ou la position. Le niveau des techniques de détail augmente l'efficacité du rendu en diminuant la charge de travail sur des étapes de la canalisation de graphiques de , habituellement transformations de sommet. La qualité visuelle réduite du modèle est souvent inaperçue en raison du léger effet sur l'aspect d'objet si éloignée ou se déplaçante rapidement.

Bien que le plus souvent LOD soit appliqué au détail de la géométrie seulement, le concept de base peut être généralisé. Récemment, les techniques de LOD ont inclus également la gestion de Shader pour garder la commande de la complexité de Pixel. Une forme de niveau de gestion de détail a été appliquée aux textures pendant des années, sous le nom du Mipmapping , fournissant également une qualité plus élevée de rendu.

Il est banal de dire ce " ; un objet a été " de LODded de ; quand l'objet est simplifié par l'algorithme fondamental de LODding de .

Référence historique

L'origine de tous les algorithmes de LoD pour des infographies 3D, peut être tracée de nouveau à un article est à l'origine apparue dans la question de l'octobre 1976 des communications de l'ACM par le James H. Lorsque, les ordinateurs étaient monolithiques et rares, des graphiques étaient conduits par des chercheurs. Le matériel lui-même était complètement différent, tous deux structuralement et exécution-sage. En soi, on a pu observer beaucoup de différences en ce qui concerne des algorithmes d'aujourd'hui mais également beaucoup de points communs.

L'algorithme original a présenté une approche beaucoup plus générique à ce qui sera discuté ici. Après présentation de quelques algorithmes disponibles pour la gestion de la géométrie, on lui énonce que les gains les plus fructueux sont venus du " de ; … structurant les environnements étant rendered" ; , laissant exploiter des transformations et des opérations plus rapides de coupure de (infographies) .

On propose maintenant même structurer d'environnement comme manière de commander le détail variable évitant de ce fait des calculs inutiles, pourtant fournissant à qualité visuelle proportionnée : Par exemple, un dodecahedron ressemble à une sphère d'une distance suffisamment grande et peut être employé ainsi pour la modeler à condition qu'il soit regardé de celui ou d'une plus grande distance. Cependant, s'il doit jamais être regardé plus étroitement, il ressemblera à un dodecahedron. Une solution à ceci est simplement de la définir avec la plupart de détail qui sera jamais nécessaire. Cependant, alors elle pourrait avoir bien plus de détail qu'est nécessaire pour le représenter à de grandes distances, et dans un environnement complexe avec beaucoup de tels objets, il y aurait trop de polygones (ou d'autres primitifs géométriques) pour que les algorithmes extérieurs évidents manipulent efficacement.

L'algorithme proposé envisage une structure de données d'arbre qui code dans ses transformations et transitions d'arcs à des objets plus détaillés. De cette façon, chaque noeud code un objet et selon un rapide heuristique, l'arbre est descendu aux feuilles qui fournissent à chaque objet plus de détail. Quand une feuille est atteinte, d'autres méthodes pourraient être employées quand un détail plus élevé est nécessaire, comme le subdivision récursive de s de Catmull '.

Le point significatif, cependant, est celui dans un environnement complexe, la quantité de l'information présentée au sujet des divers objets dans l'environnement varie selon la fraction du champ visuel occupé par ces objets.

Le papier présente alors la coupure (ne pas être confondu avec le cueillant (des infographies) , bien que souvent semblable), les diverses considérations sur l'espace d'exécution graphique de et son impact sur l'exécution, les interactions entre l'algorithme proposé et d'autres pour améliorer la vitesse de rendu. Des lecteurs intéressés sont encouragés en test les références d'autres détails sur la matière.

Approches bien connues

Bien que l'algorithme présenté ci-dessus couvre une gamme entière de niveau des techniques de gestion de détail, les applications de monde réel utilisent habituellement différentes méthodes accordant l'information étant rendue. En raison de l'aspect des objets considérés, deux familles principaux d'algorithme sont employés.

Le premier est basé sur subdiviser l'espace dans une quantité finie de régions, chacune avec un certain niveau de détail. Le résultat est quantité discrète de niveaux de détail, desquels le nommé LoD discret (DLOD). Il n'y a aucune manière de soutenir une transition douce entre les niveaux de LOD à ce niveau, bien que l'alpha de mélangeant ou le Morphing puisse être employé pour éviter le visuel sautant .

Ce dernier considère la maille de polygone de étant rendue car une fonction qui doit être exigence évaluée pour éviter les erreurs excessives qui sont une fonction d'un certain heuristique (habituellement distance) elles-mêmes. Le " donné ; mesh" ; la fonction alors est sans interruption évaluée et une version optimisée est produite selon une différence entre la qualité et l'exécution visuelles. Ces le genre d'algorithmes sont habituellement référés comme LOD continu (MOTTE).

Détails sur LOD discret

Le concept de base de LOD discret (DLOD) est de fournir de divers modèles pour représenter le même objet. L'obtention de ces modèles exige un algorithme externe qui est souvent non trivial et soumis de beaucoup d'algorithmes successifs des techniques LODding de réduction de polygone de supposera simplement que ces modèles sont disponibles.

Les algorithmes de DLOD sont employés souvent dans des applications exécution-intensives avec les petits ensembles de données qui peuvent facilement s'adapter dans la mémoire. Bien que le hors des algorithmes du noyau pourrait être employé, la granularité de l'information n'est pas bien adaptée à ce genre d'application. Ce genre d'algorithme est habituellement plus facile à obtenir travaillant, fournissant une exécution plus rapide et une utilisation inférieure de l'unité centrale de traitement en raison des quelques opérations impliquées.

Les méthodes de DLOD sont employées souvent pour le " ; se tenir-alone" ; objets mobiles, probablement comprenant des méthodes complexes d'animation. Une approche différente est employée pour le Geomipmapping , un algorithme populaire du rendu de terrain de parce que ceci s'applique aux mailles de terrain qui sont graphiquement et topologiquement différent du " ; object" ; mailles. Au lieu de calculer une erreur et simplifier la maille selon ceci, geomipmapping prend une méthode fixe de réduction, évalue l'erreur présentée et calcule une distance à laquelle l'erreur est acceptable. Bien que le straighfoward, l'algorithme fournisse l'exécution décente.

Un exemple discret de LOD

Comme exemple simple, considérer la sphère suivante . Une approche discrète de LOD cacherait un certain nombre de modèles à employer à différentes distances. Puisque le modèle peut trivialement être le procédural produit par sa formulation mathématique, using une quantité différente de points témoin distribués sur la surface est suffisant pour produire des divers modèles requis. Ce passage n'est pas un algorithme de LODding.

LOD hiérarchique

Puisque le matériel est adapté vers des grands nombres de détail, le rendu de bas objets de polygone peut marquer des exécutions suboptimales. HLOD évite le problème en groupant différents objets ensemble. Ceci tient compte d'un rendement plus élevé aussi bien que tirer profit des considérations de proximité.

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