PIZiadas gráficas

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¿Qué es LOD?: Level Of Detail

lod6La realización de juegos con complejos escenarios y alto realismo exige la utilización de sofisticadas técnicas que eviten saturar el ancho de banda disponible en las tarjetas gráficas.

La reducción del número de polígonos a representar es uno de los objetivos prioritario para la mejora del rendimiento.

Una técnica que permite representar un objeto con un número de polígonos que depende de la distancia del objeto al punto de observación se denomina LOD (Level Of Detail)

En este artículo profundizaremos en estos conceptos que permiten optimizar la representación de complejas escenas con gran realismo.

El color y la iluminación permiten apreciar diferentes detalles y matices de las superficies. El denominado “buny de Standford” (conejo) es un modelo de superficies del repositorio creado en la universidad de Standford, que se usa como referencia en los test comparativos para validar las diferentes técnicas.

El nivel de detalle (LOD) de un objeto (o de su forma geométrica) incide en los aspectos cognitivos del reconocimiento de su imagen, así como en los relativos a su coste computacional. La mejora de una representación se debe basar en un equilibrio acertado entre estos dos aspectos. Una imagen buena pero más barata.

  • Desde el punto de vista cognitivo se trata de dar “credibilidad” a la representación, independientemente de la técnica utilizada. La distancia al objeto, la estética de la imagen, el entorno, el movimiento y otros factores influyen directamente en este proceso.
  • Desde el punto de vista del coste computacional se pretende conseguir “velocidad”, por lo que la resolución del modelo, el número de objetos en la escena, el tipo de iluminación calculado etc., pueden estar limitados por la disponibilidad o capacidad de proceso tanto de la GPU como de la CPU.

Un modelo de más de 20.000 facetas se ha reducido a apenas 400. Aunque el nuevo modelo calculado con un mal algoritmo distorsiona notoriamente la geometría inicial (derecha), a determinada distancia la diferencia es apenas apreciable, suponiendo un ahorro considerable en los recursos necesarios para su tratamiento gráfico.

La utilización de diferentes modelos con más o menos detalle, de un mismo objeto, para ser usados en función de la conveniencia en cada escena pude ser una técnica que optimice determinados recursos, como los cálculos de proyección y visualización, sin embargo puede incidir negativamente en otros aspectos, como el uso de memoria y las transferencias de datos correspondientes a dichos modelos.

Técnicas intermedias permiten realizar los niveles de detalle en tiempo de ejecución de la aplicación (calculados dinámicamente) buscando un equilibrio de recursos. La forma de simplificar un objeto, reduciendo su número de facetas, es objeto de estudio actualmente y se publican multitud de trabajos en foros especializados en imagen sintética. Las técnicas empleadas tratan de buscar aproximaciones lo más próximas posibles al objeto, determinándose funciones de error para su evaluación. El aspecto cognitivo es más subjetivo y por tanto más complejo de estructurar.

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