最新のゲームのLOD [終了]

現在、LODとメッシュの単純化に関する修士論文に取り組んでおり、このテーマに関する多くの学術論文と記事を読んでいます。ただし、現代のゲームでLODがどのように使用されているかについての十分な情報は見つかりません。多くのゲームが地形に何らかの動的LODを使用していることは知っていますが、他の場所はどうですか？

たとえば、3Dグラフィックスの詳細レベルは、連続LODのパフォーマンスオーバーヘッドのために、離散LOD（アーティストがいくつかのモデルを事前に準備する）が広く使用されていることを指摘しています。しかし、その本は2002年に出版されたので、今は状況が違うのではないかと思っています。ジオメトリシェーダーを使用して動的LODを実行する研究がいくつかあります（たとえば、ShaderX6での実装を含むこのペーパー）。これは現代のゲームで使用されるでしょうか。

要約すると、私の質問は、最新のビデオゲームのLODの状態、使用されているアルゴリズム、およびその理由に関するものです。特に、ビューに依存する連続的な単純化が使用されていますか、または実行時のオーバーヘッドにより、適切なブレンドと詐称者を伴う離散モデルの使用がより魅力的なソリューションになりますか？離散モデルが使用されている場合、それらをオフラインで生成するアルゴリズム（頂点クラスタリングなど）が使用されているか、アーティストは手動でモデルを作成していますか、あるいは両方の方法の組み合わせが使用されていますか？

今のところ、ディスクリートLODが依然として好まれているようですが、次世代のコンソールハードウェアでこれが変わるかどうかはまだ不明です。

価値があるのは、Tom Forsythが連続LODについて多くのことを書いており、これを「プログレッシブメッシュ」と呼びます。Game Programming Gems 2は、これらの記事の1つを持っているとされていますが、ここではミラーリングされているようです。

Tomのゲームの1つは、最新世代のコンソールハードウェアでプログレッシブメッシュを使用して出荷されたと思います。継続的なLODで人々が心配する計算オーバーヘッドではないと思います。離散LODの方が簡単だと思います。継続的なLODは、ツールパイプラインでより重いリフティングを行うため、十分な明確な利点はありません。

個別のLODの生成に関しては、自動ツールとアーティスト作成の組み合わせを使用します。DirectX SDKには、ジオメトリを自動縮小するものが付属しています。品質が十分でない場合は、アーティストが手作業またはMayaの追加ツールを使用して個別のLODを生成します。

• Supreme Commander（1＆2）-このRTSは、戦場の地図を見るためにスムーズにズームアウトし、エリアを完全にズームインして管理できることを誇りにしています。グラフィックカードの過負荷を防ぐためにLODを非常によく使用し、特定のズームレベルでメッシュを2D画像に置き換えて、ユニットのタイプを決定します。物事がどこにあるかを示します（明らかに20,000フィートの非常に詳細度の低い3Dメッシュは見分けがつかないため）。このビデオの最初の数秒で、2D置換効果がかなりはっきりとわかります。
• RollerCoaster Tycoon 3-最高司令官と同様に、このゲームでは、テーマパーク全体を表示したり、単一のコースターを管理したりして、自由にズームインおよびズームアウトできます。2D画像の置換は使用しませんが、LODによりすべてがスムーズに維持されます。大きなメッシュの品質が低下するだけでなく、十分にズームアウトすると、歩き回っている人のような細かいディテールが消えます。
• Legend of Zelda：Wind Waker-外洋を航行している間、周囲を見渡して最も近い島を見ることができます。ただし、それらは島のシルエットにすぎず、実際の3Dモデルは島に近づくまで読み込まれません。近くの海域の敵や台風など、島の他の特徴も同様に負荷をかけます。残念ながら、プレイヤーは近づいてくるとそれらが「ポップ」するのを見ることができますが、全体的には任天堂のGameCubeハードウェアの過負荷を防ぎ、海を航海してランドマークの島を区別することができる正確な感覚をプレイヤーに与えます。距離。
• Elder Scrolls IV：Oblivion-長い間このゲームをプレイしていませんが、都市の1つの高い塔や遠くの山など、遠くのランドマーク構造にシルエットまたは非常に詳細度の低いモデルを使用していることは知っています。

LODは、地形だけでなく、遠くの構造物のシルエットや戦略/シミュレーションゲームのeagle瞰図にも使用されます。アルゴリズムの詳細はわかりませんが、それがあなたの質問の主要な部分だと思いますが、現代のビデオゲームにおけるLODの状態の例をいくつか示したかったのです。

連続LODへの現代的なアプローチの1つは、ハードウェアテッセレーションです。ハードウェアテッセレーションはDirectX 11で実装され、基本的にはサーフェスのプログラム可能なサブディビジョンを提供します。これはGPUに実装されているため、CPUで生成されたテッセレーションによって提供されるよりもはるかに高い詳細を可能にします。たとえば、ビュー距離に基づいてサーフェスを分割することにより、連続LODのフォームを提供できます。

ハードウェアテッセレーションはGPUの非常に新しい機能であり、それを利用するゲームはあまりありません。バンプマッピングのドロップインとして主に使用するゲームでは、ピクセルシェーダーのバンプマップではなく、実際のジオメトリを変更できると思われます。おそらく、ハードウェアテッセレーションを使用したメッシュの単純化と改善に関するさらなる研究の余地があります。

その他のリソース：

• MSDNテセレーションの概要
• nvidia.comによるDirectX 11テセレーション

興味深いものにするための代替案を以下に示します。凸分解は、おおよそのジオメトリを非常に迅速に作成でき、通常は衝突メッシュ用です。これらのメッシュはLODと同じように機能し、パイプラインを高速化するためのリアルタイムのデシメーションとしてもっともらしいです。

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

LODとは、時間の経過とともに処理量を一定に保つことです。階層的な詳細レベルは、かなり詳細なシーンでこれを行う唯一の方法です。オブジェクトに十分近い場合、複数のオブジェクトに分解されます。この再帰LODは、新しい詳細レベルで切り替えるための遷移ポイントを処理するためのシンプルなメカニズムを提供するだけでなく、ワールドオブジェクトにどれだけ遠く/近づいても、レンダーコールカウントをほぼ同じに保つことができます。

すべてのメッシュとテクスチャのLODが非常に優れていますが、PS2で出荷した少なくとも1つのゲームでは、時間を節約する方法は、セクター内のすべての群葉を1つの描画呼び出しにまとめることでした。この大規模な描画呼び出しは、慎重に順序付けられたマテリアルトランジションと各タイプのメッシュのバッチレンダリングを使用しても、すべての低lodバリアントをレンダリングするよりも約90％時間がかかりませんでした。そのため、LODは慎重に検討してください。個々のオブジェクトだけではありません。レンダリングフェーズ全体についてです。

論文で議論することを検討するもう1つの主題（論文全体をこの主題だけで簡単に書くことができますが）は、手続き型地形の生成です。

多くの近代的なプロジェクトは、リアルタイムの手続き型地形生成を使用して、大規模な地形を生成し始めています（Outerra、Infinity（INovae）。メッシュの手続き的な性質のため、離散LODは単にオプションではありません。

これらのテレインは、多くの場合、クアッドツリーなどの階層的なパーティション構造を使用してLODを決定し、ツリーのノードの深さに基づいて適切な解像度のメッシュを生成します。

継続的なLODを使用しないと、これらの素晴らしいプロジェクトは不可能になります。