Vad är detaljnivå?

Detaljnivå (LoD) i datorgrafik hänvisar till processen att förenkla de olika grafiska aspekterna av ett tredimensionellt (3D) objekt som renderas på avstånd. Syftet med att implementera detaljnivå i ett program är att renderingshastigheten kan ökas när det finns flera objekt i den virtuella scenen och några av dem är så långt borta från tittaren att främmande detaljer inte skulle vara synliga ändå. Beroende på exakt hur detaljnivå integreras i ett program, kan det vara en av två typer: diskret eller kontinuerlig. Discreet LoD ersätter 3D-modeller eller texturer med separata, vanligtvis förtillverkade, modeller som har mindre detaljer. Continuous LoD använder algoritmer för att dynamiskt öka eller minska detaljerna på en modell efter behov.

Nästan alla 3D-grafiska program använder någon form av detaljnivå, särskilt videospel. Om det är korrekt implementerat är LoD nästan omärkbart för tittaren. När det beräknade avståndet mellan ett objekt i den virtuella scenen och betraktarens position är över ett visst tal, kan detaljnivån minskas. Denna minskning resulterar vanligtvis i antingen färre polygoner som utgör 3D-objektet, reducerad kvalitet på texturbilder eller en kombination av båda. Återgivningshastigheten för en scen som använder detaljnivå är betydligt snabbare än renderingshastigheten för en scen där objekt konsekvent är i full detalj.

Diskret detaljnivå är en metod som använder ett visst antal avstånd för att bestämma vilken modell av ett objekt som ska renderas. 3D-modellens olika kvalitetsnivåer kan antingen skapas i ett modelleringsprogram eller beräknas när programmet startar och sedan lagras för senare användning. Denna metod fungerar bra, eftersom den är enkel och snabb. Det gynnas inte heller av vissa programmerare och artister eftersom hoppet från en LoD-modell till en annan ibland kan verka för uppenbart och göra att ett objekt plötsligt verkar större och mer detaljerat framför betraktaren.

Kontinuerlig detaljnivå använder faktiskt algoritmer för att ta polygonerna som utgör ett objekt och antingen dela upp dem för större detaljer eller konsolidera ytor för mindre detaljer. Denna version av LoD möjliggör en mjuk övergång från en enda pixel till full detalj när avståndet sänks. Algoritmerna kan dock ibland vara mycket processorintensiva och har även möjlighet att producera oönskade resultat, såsom saknade polygonytor eller ändringar i 3D-modellerna som förvränger den initiala geometrin.

Andra varianter av LoD inkluderar att minska bildkvaliteten på de texturmappade bilderna, använda små bilder av mycket låg kvalitet istället, eller till och med bara använda en solid färg utan texturmappning för att approximera utseendet på avstånd. I en annan metod, istället för att faktiskt ladda en 3D-modell med reducerad kvalitet för LoD-ändamål, ersätts modellen på avstånd av en geometrisk primitiv som en sfär eller rektangel, som återges mycket snabbare än godtyckliga polygoner. Det finns andra algoritmer som kan användas för mer specifika typer av LoD-beräkningar, till exempel de som behövs för att modifiera terrängmaskor och de som kan användas för att approximera objekt som rör sig snabbt över scenen.