远程3D对象渲染[游戏]

Question

技术背后的基本前提是什么，比如在《遗忘》(和其他游戏，我肯定；我还没玩过足够多的游戏)中，当你从远处观看物体时，它们会模糊地显示出来？例如，一座大塔在一英里外，你可以看到它模糊的长方形从地平线上竖立起来……显然，一个巨大的3D场景不能全部渲染，我知道在高度图的情况下，只有一些近似算法用于降低离相机更远的高度图质量，但对于特定的对象，显示这些的最佳方式是什么？

我在想也许是一种预渲染技术，你可以在景观周围选择特定的地方，然后制作一个程序，在该地点周围绘制所有的高度图和3D模型，并拍摄照片。它将拍摄几张照片，然后当玩家靠近那个地点时，这些照片将被用作天空盒子。

另一种更明显的技术是存储真正的粗略3D模型，但是3D渲染系统如何具体选择渲染建筑物的粗略模型，而不是其他不太重要(并且可能从该距离不可见)对象的粗略模型？您如何将这样的内容与您的高度图一起存储？也许按照设计，只有几个这样的重要地标，然后将它们的列表存储在一个小文件中，并在每一帧上渲染那些小于x的地标-真的很远吗？

我知道光环系列选择将游戏分成不同的关卡，然后每个关卡都有一个不同的手工制作的天幕盒子。这是我在第一个建议中想要的，但我不确定。我想我真的只是想在我的想法中收集其他的想法或改进或问题，这样我就可以用我有限的时间和知识来选择哪些是原型。

另一个相关的主题是如何显示远距离的山，因为它们是高度图的一部分，而不是它上面的3D模型，所以它们不能真正有一个粗略的版本，并且高度图近似算法可能会在非常远的距离上搞乱山(假设你甚至会尝试近似和渲染这样远的几何体，你可能不会这样做)。如果你在你的答案中也涵盖了这一点，那么你就会得到加分。:)

谢谢!

附言:我用的是OpenGL。我只是在寻找基本概念，但如果您选择发布示例代码，请使用OpenGL函数和术语！:)

编辑:感谢您的回答！为了文档的目的，这里是我找到的另一个资源:游戏编程宝石2中的第4.9章涵盖了将遥远的风景渲染到天空盒子的概念：http://books.google.com/books?id=1-NfBElV97IC&lpg=PA416&ots=SOpnfijZly&dq=render%20distant%20to%20skybox&pg=PA416 (不幸的是，预览只是这一章的第一页……我8月份一回到学校就得去图书馆借那本书。

同样，在读完这些东西后，我仍然认为LOD是针对距离仍然相当近的对象的。如果对象甚至不到一个像素大小，但您仍然将它们提供给显卡，那么无论是否使用LOD，您都只是在浪费电力。除了绝对最大的远处物体外，一切都是如此；在大多数情况下，一些高楼和一些山脉，但小细节模型(灌木，甚至树木，岩石，任何其他风景……)在这么远的地方是看不见的。所以我确实喜欢渲染到天框的技术，当我到达这座桥时，我将通过它；我将确保对所有模型使用LOD，我只是不会渲染这么远的距离。

顺便说一句，我更多的是沿着遗忘游戏的路线思考，所以答案可能取决于游戏类型。

Answer 1

一些技巧，包括你提到的那些：

• 详细级别。概述above.
• Mipmapping.对于视图的textures.
• Field。通过选择适当的变焦级别来限制相机可以“看到”的内容数量。另请参见查看frustrum culling.
• Far-clipping平面。遮挡遥远的地方:大多数游戏使用雾、山或其他借口来硬截断你能看到的距离。这可以使用八叉树或其他类似的技术来实现。这可能基于整个对象，或者多边形，或者其他任何东西，并且通常发生在前面提到的mountains.
• Arenas/levels/areas/whatever之后--同样，大多数游戏人为地限制您一次只能在一个竞技场进行游戏；好处是显而易见的(您可以忽略所有其他arenas)
• Pre-rendering中的对象--这就是您上面所建议的。对于较远的静态场景，在“典型”视图中渲染场景并使其成为背景上的纹理，或将其用于天框/反射贴图/等。

这个想法是在用户开始注意到之前尽可能多地丢弃细节。

有许多预先存在的工具包可以自动完成这些事情，但它们往往需要花费金钱。如果你正在看一个严肃的应用程序，我建议你至少研究一下他们包含的解决方案。

Answer 2

我想这就是你要找的Level of Detail (LOD)

Answer 3

对于3d模型，该技术称为level of detail。本质上，多个版本的模型保持可用，并根据上下文使用正确的模型。它并不总是只用于距离，它还可以在其他情况下用于维护帧率。

但要小心，你应该启用mipmapping，否则你会在较低分辨率模型的较大纹理上闪闪发光，并注意动画。在动画骨架下切换模型很棘手，因此一种技术是即使在对模型进行LOD时也要保持相同的骨架。

对于地形和对象模型，都有动态LOD系统，但这些系统可能会占用大量CPU。