현대 게임의 LOD [폐쇄]

저는 현재 LOD 및 메쉬 단순화 에 대한 석사 논문을 연구하고 있으며 주제에 관한 많은 학술 논문과 기사를 읽고 있습니다. 그러나 현대 게임에서 LOD가 어떻게 사용되는지에 대한 충분한 정보를 찾을 수 없습니다. 많은 게임이 지형에 일종의 동적 LOD를 사용한다는 것을 알고 있지만 다른 곳은 어떻습니까?

3D 그래픽의 상세 수준예를 들어 아티스트가 여러 모델을 미리 준비하는 이산 LOD가 연속 LOD의 성능 오버 헤드로 인해 널리 사용된다고 지적합니다. 그러나 그 책은 2002 년에 출판되었으며 지금 상황이 다른지 궁금합니다. (지오메트리 쉐이더 사용하여 동적 LOD를 수행하는 몇 가지 연구가 있었다 이 논문 이가 현대 게임에서 사용되는, ShaderX6의 구현, 예를 들어)?

요약하자면, 현대 비디오 게임의 LOD 상태, 사용 된 알고리즘 및 그 이유에 대한 질문이 있습니다. 특히, 뷰 종속 연속 단순화가 사용됩니까? 아니면 런타임 오버 헤드로 적절한 블렌딩 및 임 포스터가있는 개별 모델을 사용하는 것이 더 매력적인 솔루션입니까? 이산 모델을 사용하는 경우 오프라인으로 생성하기 위해 알고리즘 (예 : 정점 클러스터링 )이 사용됩니까, 아티스트가 수동으로 모델을 작성합니까, 아니면 두 방법의 조합이 사용됩니까?

지금은 이산 LOD가 여전히 선호되는 것 같지만 차세대 콘솔 하드웨어에 따라 변경 될 경우 여전히 남아 있습니다.

Tom Forsyth는 지속적인 LOD에 대해 많은 글을 썼으며이를 "프로그레시브 메시"라고 부릅니다. Game Programming Gems 2는이 기사들 중 하나를 가지고 있다고 주장하지만 여기에 반영된 것처럼 보입니다 .

Tom의 게임 중 하나가 최신 콘솔 하드웨어에서 점진적 메쉬를 사용하여 제공되었다고 생각합니다. 사람들이 지속적인 LOD로 걱정하는 계산 오버 헤드라고 생각하지 않습니다. 개별 LOD가 더 쉽다는 생각이 들었습니다. 지속적인 LOD는 툴 파이프 라인을 더 많이 들어 올리고 충분한 이점이 없습니다.

이산 LOD 생성에 대해서는 자동 도구와 아티스트 제작을 조합하여 사용합니다. DirectX SDK에는 지오메트리를 자동으로 줄일 수있는 기능이 포함되어 있으며 품질이 충분하지 않은 경우 아티스트가 직접 또는 Maya에서 추가 도구를 사용하여 개별 LOD를 생성한다고 생각합니다.

• 최고 사령관 (1 & 2)-이 RTS 는 전장의지도를보기 위해 부드럽게 완전히 축소 한 다음 한 지역을 완전히 확대하여 관리 할 수 ​​있다는 사실을 자랑스럽게 생각합니다. 그래픽 카드에 과부하가 걸리지 않도록 확대 / 축소 할 때 LOD를 매우 잘 사용하며, 특정 축소 레벨에서 메시는 어떤 유형의 유닛인지에 대한 2D 이미지로 대체되어 전장의지도를 명확하게 볼 수 있습니다 사물이 어디에 있는지 보여줍니다 (20,000 피트에서 실제로 매우 디테일 한 3D 메시는 구분할 수 없기 때문에). 이 비디오 의 처음 몇 초 동안 2D 교체 효과를 매우 명확하게 볼 수 있습니다 .
• 롤러 코스터 타이쿤 3 최고 사령관과 유사 게임을 사용하면 전체 테마 파크를 보거나 단일 코스터를 관리하여 마음대로 확대 및 축소 할 수 있습니다. 2D 이미지 교체를 사용하지 않지만 LOD로 인해 모든 것이 부드럽게 유지됩니다. 큰 메시는 품질을 떨어 뜨릴뿐만 아니라, 충분히 축소하면 걷는 사람들과 같은 작은 디테일이 사라집니다.
• 젤다의 전설 : Wind Waker- 넓은 바다를 항해하면서 주변을 둘러보고 가장 가까운 섬을 볼 수 있습니다. 그러나 섬의 실루엣 일 뿐이며 실제 3D 모델은 섬에 접근 할 때까지로드되지 않습니다. 인근 해역의 적과 태풍과 같은 섬의 다른 특징들; 불행히도 플레이어는 가까이 다가 오면서 "팝"이 존재하는 것을 볼 수 있지만 전반적으로 Nintendo GameCube 하드웨어에 과부하가 걸리는 것을 방지하면서 플레이어가 바다를 항해하고 랜드 마크 섬을 구별 할 수있는 정확한 느낌을주는 좋은 기술입니다. 거리.
• Elder Scrolls IV : Oblivion- 오랜 시간 동안이 게임을 해본 적이 없지만 도시 중 하나의 고층 타워, 먼 산과 같은 먼 랜드 마크 구조에 silhouetting 또는 실제로 낮은 디테일 모델을 사용한다는 것을 알고 있습니다. .

LOD는 지형뿐만 아니라 먼 구조의 실루엣과 전략 / 시뮬레이션 게임의 독수리의 시선에도 사용됩니다. 알고리즘의 세부 사항을 모르고 있으며 이것이 귀하의 질문의 주요 부분이라고 생각하지만 현대 비디오 게임에서 LOD 상태의 예를 제시하고 싶습니다.

지속적인 LOD에 대한 현대적인 접근 방법 중 하나는 하드웨어 테셀레이션입니다. 하드웨어 테셀레이션은 DirectX 11에서 구현되었으며 기본적으로 프로그래밍 가능한 표면 세분화를 제공합니다. 이는 GPU에서 구현되므로 CPU 생성 테셀레이션에서 제공하는 것보다 훨씬 세부적인 정보를 제공합니다. 예를 들어, 뷰 거리를 기준으로 서피스를 세분화하면 연속 LOD 형식을 제공 할 수 있습니다.

하드웨어 테셀레이션은 GPU의 새로운 기능이며이를 활용하는 게임은 많지 않습니다. 픽셀 셰이더의 범프 맵이 아니라 범프 매핑의 드롭 인으로 주로 사용하는 게임이 실제 지오메트리를 수정할 수 있다고 생각합니다. 하드웨어 테셀레이션을 사용하여 메쉬 단순화 및 개선에 대한 추가 연구를 수행 할 여지가 많이있을 것입니다.

더 많은 자료 :

• MSDN 테셀레이션 개요
• nvidia.com의 DirectX 11 테셀레이션

흥미로운 제안을위한 대안 제안이 있습니다. 볼록 분해는 대략적인 형상을 매우 빠르게 생성 할 수 있으며 일반적으로 충돌 메시 용입니다. 이 메시는 LOD처럼 잘 작동하며 파이프 라인 속도를 높이기위한 실시간 데시 메이션으로 적합합니다.

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

LOD는 시간이 지남에 따라 처리량을 일정하게 유지하려고합니다. 계층 적 디테일 레벨은 상당히 디테일 한 장면에서이를 수행하는 유일한 방법입니다. 물체에 충분히 가까이 있으면 여러 물체로 분해됩니다. 이 재귀 적 LOD는 새로운 수준의 디테일 전환을위한 전환점을 처리하기위한 간단한 메커니즘을 제공 할뿐만 아니라 월드 오브젝트까지 얼마나 멀리 / 가까워도 렌더 호출 수가 거의 동일하게 유지되도록합니다.

메시와 텍스쳐를위한 훌륭한 LOD를 가지고 있지만 PS2에 적어도 하나의 게임에서 시간을 절약하는 방법은 섹터의 모든 잎사귀를 단일 드로우 콜로 묶는 것입니다. 이 대형 드로우 콜은 신중하게 정렬 된 머티리얼 트랜지션 및 각 유형의 메시를 일괄 렌더링하는 경우에도 모든 낮은 변형을 렌더링하는 것보다 거의 90 % 더 적은 시간이 걸렸습니다. 따라서주의해서 LOD를 고려하십시오. 개별 객체에 관한 것이 아닙니다. 전체 렌더링 단계에 관한 것입니다.

논문에서 논의 할 다른 주제는 (이 주제만으로 전체 논문을 쉽게 작성할 수 있지만) 절차 적 지형 생성입니다.

현대의 많은 프로젝트들이 실시간 절차 적 지형 생성을 사용하여 대규모의 광대 한 지형을 생성하기 시작했습니다 (Outerra, Infinity (INovae)). 이산 LOD는 메시의 절차 적 특성 때문에 단순히 옵션이 아닙니다.

이 터 레인은 종종 쿼드 트리와 같은 계층 적 파티셔닝 구조를 사용하여 LOD를 결정하고 트리 노드의 깊이에 따라 적절한 해상도의 메쉬를 생성합니다.

continuos LOD를 사용하지 않으면 이러한 멋진 프로젝트는 불가능할 것입니다.