Ce este nivelul de detaliu?

Nivelul de detaliu (LoD) în grafica pe computer se referă la procesul de simplificare a diferitelor aspecte grafice ale unui obiect tridimensional (3D) care este redat la distanță. Scopul implementării nivelului de detaliu într-un program este astfel încât viteza de redare să poată fi mărită atunci când există mai multe obiecte în scena virtuală și unele dintre ele sunt atât de îndepărtate de vizualizator încât detaliile străine nu ar fi oricum vizibile. În funcție de modul exact în care nivelul de detaliu este integrat într-un program, acesta poate fi unul de două tipuri: discret sau continuu. Discreet LoD înlocuiește modelele sau texturile 3D cu modele separate, de obicei prefabricate, care au mai puține detalii. Continuous LoD folosește algoritmi pentru a crește sau a reduce dinamic detaliile unui model, după cum este necesar.

Aproape toate programele grafice 3D folosesc o anumită formă de nivel de detaliu, în special jocurile video. Dacă este implementat corespunzător, LoD este aproape inobservabil pentru spectator. Când distanța calculată dintre un obiect din scena virtuală și poziția privitorului este peste un anumit număr, nivelul de detaliu poate fi redus. Această reducere are ca rezultat, de obicei, mai puține poligoane care alcătuiesc obiectul 3D, imagini cu textura de calitate redusă sau o combinație a ambelor. Viteza de randare a unei scene care utilizează nivelul de detaliu este considerabil mai rapidă decât viteza de redare a unei scene în care obiectele sunt în mod constant la toate detaliile.

Nivelul discret de detaliu este o metodă care utilizează un număr stabilit de distanțe pentru a determina ce model al unui obiect va fi redat. Diferitele niveluri de calitate ale modelului 3D pot fi fie create într-un program de modelare, fie calculate la pornirea programului și apoi stocate pentru utilizare ulterioară. Această metodă funcționează bine, deoarece este simplă și rapidă. De asemenea, nu este favorizat de unii programatori și artiști, deoarece, ocazional, saltul de la un model LoD la altul poate părea prea evident și poate face ca un obiect să apară brusc mai mare și mai detaliat în fața privitorului.

Nivelul continuu de detaliu folosește de fapt algoritmi pentru a lua poligoanele care alcătuiesc un obiect și fie să le subdivizeze pentru mai multe detalii, fie să consolideze fețele pentru mai puține detalii. Această versiune de LoD permite o tranziție lină de la un singur pixel la detalii complete pe măsură ce distanța este redusă. Algoritmii, totuși, pot fi uneori consumatoare de procesoare și au, de asemenea, posibilitatea de a produce rezultate nedorite, cum ar fi lipsa fețelor poligoanelor sau modificări la modelele 3D care distorsionează geometria inițială.

Alte variații ale LoD includ reducerea calității imaginii imaginilor mapate cu textura, folosind în schimb imagini mici de calitate foarte scăzută sau chiar utilizarea unei culori solide fără maparea texturii pentru a aproxima aspectul de la distanță. Într-o altă metodă, în loc să încărcați efectiv un model 3D de calitate redusă în scopuri LoD, modelul la distanță este înlocuit cu o primitivă geometrică, cum ar fi o sferă sau un dreptunghi, care redă mult mai rapid decât poligoane arbitrare. Există și alți algoritmi care pot fi utilizați pentru tipuri mai specifice de calcule LoD, cum ar fi cei necesari pentru a modifica ochiurile de teren și cei care pot fi utilizați pentru a aproxima obiectele care se mișcă rapid pe scenă.