LOD we współczesnych grach [zamknięte]

Obecnie pracuję nad pracą magisterską na temat LOD i uproszczenia siatki, a także czytałem wiele artykułów naukowych i artykułów na ten temat. Nie mogę jednak znaleźć wystarczających informacji o tym, jak LOD jest używany we współczesnych grach. Wiem, że wiele gier używa pewnego rodzaju dynamicznego LOD dla terenu, ale co z innymi miejscami?

Na przykład poziom szczegółowości grafiki 3D wskazuje, że dyskretne LOD (gdzie artyści przygotowują wcześniej kilka modeli) jest szeroko stosowane ze względu na narzut związany z ciągłymi LOD. Ta książka została jednak opublikowana w 2002 roku i zastanawiam się, czy teraz jest inaczej. Przeprowadzono pewne badania w zakresie wykonywania dynamicznego LOD przy użyciu modułu cieniującego geometrię ( na przykład ten artykuł z jego implementacją w ShaderX6), czy można by tego użyć w nowoczesnej grze?

Podsumowując, moje pytanie dotyczy stanu LOD we współczesnych grach wideo, jakie algorytmy są używane i dlaczego? W szczególności, czy stosowane jest ciągłe uproszczenie zależne od widoku, czy też koszty ogólne środowiska wykonawczego sprawiają, że stosowanie dyskretnych modeli z odpowiednim mieszaniem i oszustami jest bardziej atrakcyjnym rozwiązaniem? Jeśli stosowane są modele dyskretne, czy używany jest algorytm (np. Grupowanie wierzchołków ) do generowania ich w trybie offline, czy artyści ręcznie tworzą modele, czy może stosuje się kombinację obu metod?

Na razie wydaje się, że dyskretna LOD jest nadal preferowana, ale okaże się, czy zmieni się to wraz z następną generacją sprzętu konsoli.

Za to, co jest warte, Tom Forsyth napisał wiele o ciągłym LOD, który nazywa „postępowym tworzeniem siatki”. Game Programming Gems 2 rzekomo zawiera jeden z tych artykułów, ale wydaje się, że jest tutaj odzwierciedlony .

Wydaje mi się, że jedna z gier Toma została dostarczona przy użyciu progresywnego zazębienia na sprzęcie ostatniej generacji. Nie sądzę, że jest to narzut obliczeniowy, o który ludzie martwią się ciągłymi LOD. Myślę, że bardziej dyskretne LOD jest łatwiejsze. Ciągłe LOD powoduje cięższe podnoszenie w rurociągu narzędzi i nie ma wystarczająco wyraźnych zalet.

Jeśli chodzi o generowanie dyskretnych LOD, używamy kombinacji automatycznych narzędzi i tworzenia artystów. Pakiet DirectX SDK zawiera kilka elementów do automatycznej redukcji geometrii i uważam, że używamy tego jako pierwszego przejścia, jeśli jakość nie jest wystarczająco dobra, artyści generują dyskretne LODy ręcznie lub przy użyciu dodatkowych narzędzi w Maya.

• Supreme Commander (1 i 2) - ten RTS szczyci się tym, że możesz płynnie pomniejszać do końca, aby zobaczyć mapę pola bitwy, a następnie powiększyć obszar i zarządzać nim. Wykorzystuje LOD bardzo dobrze podczas powiększania i pomniejszania, aby uniknąć przeciążenia karty graficznej, a przy pewnym poziomie pomniejszenia oczka są zastępowane obrazami 2D o rodzaju jednostki, dzięki czemu mapa pola bitwy może wyraźnie pokaż, gdzie są rzeczy (ponieważ oczywiście bardzo mało szczegółowa siatka 3D na wysokości 20 000 stóp byłaby nie do odróżnienia). Efekt zastępowania 2D można zobaczyć dość wyraźnie w pierwszych kilku sekundach tego filmu .
• RollerCoaster Tycoon 3 - Podobnie jak Supreme Commander, ta gra pozwala na powiększanie i pomniejszanie do woli, przeglądanie całego parku rozrywki lub zarządzanie pojedynczą kolejką. Nie wykorzystuje zastępowania obrazu 2D, ale dzięki LOD wszystko pozostaje gładkie; duże oczka nie tylko obniżają jakość, ale drobne szczegóły, takie jak ludzie chodzący, znikają po dostatecznym oddaleniu.
• Legend of Zelda: Wind Waker - żeglując po otwartym morzu, możesz rozejrzeć się i zobaczyć najbliższe wyspy; są to tylko sylwetki wysp, a rzeczywiste modele 3D nie ładują się, dopóki nie zbliżysz się do wyspy. Inne funkcje wyspy również się ładują, takie jak wrogowie i tajfuny na pobliskich wodach; niestety gracz widzi, jak pojawiają się, gdy się zbliża, ale ogólnie rzecz biorąc, jest to dobra technika, która zapobiega przeciążeniu sprzętu Nintendo GameCube, a jednocześnie daje graczowi dość dokładne poczucie żeglowania po morzach i jest w stanie odróżnić przełomowe wyspy w odległość.
• Elder Scrolls IV: Oblivion - Nie grałem w tę grę od dłuższego czasu, ale wiem, że używa ona modeli sylwetkowych lub modeli o bardzo niskiej szczegółowości w odległych obiektach, takich jak wysoka wieża jednego z miast i odległych gór .

LOD służy nie tylko do ukształtowania terenu, ale także do sylwetek odległych budowli i widoków orłów w grach strategicznych / symulacyjnych. Nie znam szczegółów algorytmów i myślę, że to główna część twojego pytania, ale chciałem podać kilka przykładów stanu LOD we współczesnych grach wideo.

Jednym z nowoczesnych podejść do ciągłego LOD jest teselacja sprzętu. Teselacja sprzętowa została zaimplementowana w DirectX 11 i zasadniczo zapewnia programowalny podział powierzchni. Ponieważ jest to zaimplementowane w procesorze graficznym, pozwala na uzyskanie znacznie większej ilości szczegółów niż w przypadku teselacji generowanej przez procesor. Dzieląc powierzchnie, na przykład na podstawie odległości widoku, można zapewnić formę ciągłego LOD.

Teselacja sprzętowa to bardzo nowa funkcja procesorów graficznych i niewiele gier z niej korzysta. Podejrzewam, że gry, które używają go głównie jako drop-in do mapowania wypukłości - zamiast mapy wypukłości w module cieniującym piksele, możesz modyfikować faktyczną geometrię. Prawdopodobnie jest dużo miejsca na dalsze badania nad uproszczeniem i ulepszeniem siatki za pomocą teselacji sprzętowej.

Więcej zasobów:

• Omówienie teselacji MSDN
• Tesselacja DirectX 11 przez nvidia.com

Oto alternatywna sugestia, aby była interesująca. Wypukły rozkład może dość szybko tworzyć przybliżone geometrie i zwykle dotyczy siatek kolizyjnych. Siatki te działają dobrze jako LOD i jest prawdopodobne, że jest to zdziesiątkowanie w czasie rzeczywistym w celu przyspieszenia rurociągu.

http://codesuppository.blogspot.com/2009/11/convex-decomposition-library-now.html

LOD polega na próbie utrzymania stałej wielkości przetwarzania w czasie. Hierarchiczny poziom szczegółowości jest jedynym sposobem na zrobienie tego w przypadku scen o znacznych szczegółach. Jeśli jesteś wystarczająco blisko obiektu, rozkłada się on na wiele obiektów. Ten rekurencyjny LOD zapewnia nie tylko prosty mechanizm obsługi punktów przejścia w celu przełączania się na nowe poziomy szczegółowości, ale także pozwala, aby liczba wywołań renderowania pozostała na tym samym poziomie, bez względu na to, jak daleko / blisko jesteś do obiektów świata.

Bardzo dobrze jest mieć świetne LOD dla twoich siatek i tekstur, ale w co najmniej jednej grze, którą dostałem na PS2, zaoszczędziłem czas, po prostu zbierając wszystkie liście w sektorach w pojedyncze losowania. To większe wezwanie do remisu zajęło prawie 90% mniej czasu niż renderowanie wszystkich wariantów niskich tonów, nawet przy starannie uporządkowanych przejściach materiałów i renderowaniu partii każdego rodzaju siatki. Dlatego rozważ ostrożnie LOD. Nie chodzi tylko o pojedyncze przedmioty. Chodzi o całą fazę renderowania.

Kolejnym tematem, który należy rozważyć w artykule (choć całą tezę można łatwo napisać tylko na ten temat), jest generowanie terenu proceduralnego.

Wiele współczesnych projektów zaczyna wykorzystywać procesowe generowanie terenu w czasie rzeczywistym do tworzenia ogromnych obszarów terenu (Outerra, Infinity (INovae), aby wymienić jedne z najbardziej znanych). Dyskretna LOD po prostu nie wchodzi w grę z powodu proceduralnego charakteru oczek.

Tereny te często wykorzystują struktury podziału heirarchicznego, takie jak czwórki, do określania LOD i generowania siatki o odpowiedniej rozdzielczości na podstawie głębokości węzła drzewa.

Bez użycia ciągłego LOD te niesamowite projekty byłyby po prostu niemożliwe.