詳細レベルとは

コンピューターグラフィックスの詳細レベル（LoD）は、離れた場所でレンダリングされる3次元（3D）オブジェクトのさまざまなグラフィカルな側面を単純化するプロセスを指します。 プログラムに詳細レベルを実装する目的は、仮想シーンに複数のオブジェクトがあり、それらの一部がビューアーから離れているために外部の詳細が表示されない場合に、レンダリングの速度を上げることができるようにすることです。 プログラムへの詳細レベルの統合方法に応じて、目立たないか連続的かの2つのタイプのいずれかになります。 目立たないLoDは、3Dモデルまたはテクスチャを、詳細が少ない別個の、通常は事前に作成されたモデルに置き換えます。 Continuous LoDは、アルゴリズムを使用して、必要に応じてモデルの詳細を動的に増減します。

ほぼすべての3Dグラフィカルプログラムは、特にビデオゲームなど、何らかの形式の詳細レベルを使用します。 適切に実装されていれば、LoDは視聴者にほとんど気付かれません。 仮想シーン内のオブジェクトと視聴者の位置の間の計算された距離が特定の数を超える場合、詳細レベルを下げることができます。 通常、この削減により、3Dオブジェクトを構成するポリゴンの数が減るか、テクスチャイメージの品質が低下するか、または両方が組み合わされます。 詳細レベルを使用するシーンのレンダリング速度は、オブジェクトが常に完全に詳細な状態であるシーンのレンダリング速度よりもかなり高速です。

控えめな詳細レベルは、設定された数の距離を使用して、オブジェクトのどのモデルをレンダリングするかを決定する方法です。 3Dモデルのさまざまな品質レベルは、モデリングプログラムで作成するか、プログラムの起動時に計算して、後で使用するために保存できます。 この方法は簡単で高速なので、うまく機能します。 また、あるLoDモデルから別のLoDモデルへのジャンプが目立ちすぎて、オブジェクトがビューアーの前に突然大きく、詳細に表示されることがあるため、一部のプログラマーやアーティストには好まれません。

連続した詳細レベルでは、実際にアルゴリズムを使用してオブジェクトを構成するポリゴンを取得し、それらを細かく分割して細かくしたり、顔を統合して細かくしたりします。 このバージョンのLoDは、距離が短くなるにつれて、単一ピクセルから完全なディテールへのスムーズな移行を可能にします。 ただし、アルゴリズムは非常にプロセッサを集中的に使用する場合があり、ポリゴンフェースの欠落や初期ジオメトリを歪める3Dモデルの変更など、望ましくない結果を生成する可能性もあります。

LoDのその他のバリエーションには、テクスチャマッピングされた画像の画質を下げる、非常に低品質の小さな画像を使用する、テクスチャマッピングのない単色を使用して遠くから外観を近似するなどがあります。 別の方法では、LoDの目的で低品質の3Dモデルを実際にロードする代わりに、離れた場所にあるモデルを、任意のポリゴンよりもはるかに高速にレンダリングする球体や長方形などの幾何プリミティブに置き換えます。 地形メッシュを変更するために必要なアルゴリズムや、シーン内をすばやく移動するオブジェクトを近似するために使用できるアルゴリズムなど、より特定の種類のLoD計算に使用できる他のアルゴリズムがあります。