LOD 的概念

1️⃣ LOD 的概念

LOD（Level of Detail，细节等级） 是计算机图形学中常用的一种性能优化技术，其核心思想是：

根据物体与摄像机的距离、屏幕占比或视角的重要性，动态选择不同精度的模型或材质，以减少渲染开销，同时保证视觉效果不明显下降。

换句话说：

• 近处的物体用 高精度模型（多边形、多纹理）渲染，保证细节；

• 远处的物体用 低精度模型（少多边形、简化材质）渲染，节省 GPU 资源。

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2️⃣ LOD 的类型

1. 几何 LOD（Geometric LOD）

   • 使用不同多边形数量的模型表示同一个物体。

   • 例如：

      

     LOD0: 10000 面（高精度） LOD1: 5000 面 LOD2: 1000 面（远处低精度）

2. 纹理 LOD（Texture LOD）

   • 根据距离选择不同分辨率的纹理贴图（MipMap 就是一个例子）。

3. 组合 LOD（Hybrid LOD）

   • 同时降低几何、纹理、材质复杂度。

   • 可以结合动画简化、骨骼裁剪、粒子数减少等技术。

4. 屏幕空间 LOD（Screen-space LOD）

   • 根据物体在屏幕上的像素占比，而不是实际距离选择 LOD。

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3️⃣ LOD 的原理

LOD 系统通常包含三个核心要素：

1. 多级模型数据

   • 每个物体有若干套几何体，从高到低精度排列。

2. 选择逻辑

   • 根据距离、屏幕大小或回调函数，动态选择合适的 LOD。

3. 切换机制

   • 渲染前或渲染过程中切换模型。

   • 常用策略：

     • 硬切换（Hard Switch）：直接切换几何体，可能会有闪烁。

     • 渐变切换（Cross Fade / Morphing）：平滑过渡，视觉更自然。

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4️⃣ LOD 的优点

1. 性能优化

   • 大幅降低远处物体的三角形数量，减少 GPU 绘制负载。

2. 内存节省

   • 低精度模型占用更少显存。

3. 可控画质

   • 可以根据目标平台性能选择合适的 LOD 数量和精度。

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5️⃣ LOD 在 RenderWare 中的实现

RenderWare 提供了 LODAtomic 插件（rplodatm.h）来管理 Atomic 对象的 LOD：

1. Atomic 对象

   • 最小渲染单位，可挂载多个几何体，每个几何体对应一个 LOD。

2. LOD 数组

   • RpLODAtomicSetGeometry(atomic, lodIdx, geometry)：为指定 LOD 索引设置几何体。

   • RPLODATOMICMAXLOD 限制最大 LOD 数量（20）。

3. 范围（Range）

   • RpLODAtomicSetRange(atomic, farRange)：每个 LOD 对应的可见距离。

4. 选择逻辑

   • RpLODAtomicSelectLOD(atomic)：根据摄像机位置和 LOD 范围自动选择当前几何体。

   • 可设置自定义回调 RpLODAtomicSetLODCallBack() 进行特殊逻辑选择。

5. 渲染挂钩

   • RpLODAtomicHookRender / UnHookRender：可在渲染管线中插入处理。

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🔹 总结

LOD 是游戏和 3D 引擎中非常重要的优化技术。RenderWare 利用 LODAtomic 插件实现了：

 

Atomic │ ├─ LOD0 (高精度) ├─ LOD1 ├─ ... └─ LODn (低精度)

根据摄像机距离自动选择 LOD，达到性能和视觉效果的平衡。