¿Qué es el nivel de detalle?

El nivel de detalle (LoD) en los gráficos por computadora se refiere al proceso de simplificar los diferentes aspectos gráficos de un objeto tridimensional (3D) que se está renderizando a distancia. El propósito de implementar el nivel de detalle en un programa es que la velocidad de renderizado se pueda incrementar cuando hay múltiples objetos en la escena virtual y algunos de ellos están tan lejos del espectador que los detalles extraños no serían visibles de todos modos. Dependiendo de la forma exacta en que se integre el nivel de detalle en un programa, puede ser de dos tipos: discreto o continuo. Discreto LoD reemplaza los modelos 3D o texturas con modelos separados, generalmente prefabricados, que tienen menos detalles. Continuous LoD utiliza algoritmos para aumentar o reducir dinámicamente el detalle de un modelo según sea necesario.

Casi todos los programas gráficos 3D utilizan algún tipo de nivel de detalle, especialmente los videojuegos. Si se implementa correctamente, LoD es casi imperceptible para el espectador. Cuando la distancia calculada entre un objeto en la escena virtual y la posición del espectador está por encima de un cierto número, se puede reducir el nivel de detalle. Esta reducción generalmente da como resultado menos polígonos que componen el objeto 3D, imágenes de textura de calidad reducida o una combinación de ambos. La velocidad de renderizado de una escena que usa el nivel de detalle es considerablemente más rápida que la velocidad de renderizado de una escena en la que los objetos están constantemente con todos los detalles.

El nivel de detalle discreto es un método que utiliza un número determinado de distancias para determinar qué modelo de un objeto se renderizará. Los diferentes niveles de calidad del modelo 3D pueden crearse en un programa de modelado o calcularse cuando el programa se inicia y luego almacenarse para su uso posterior. Este método funciona bien porque es sencillo y rápido. Algunos programadores y artistas tampoco lo favorecen porque, ocasionalmente, el salto de un modelo LoD a otro puede parecer demasiado obvio y hacer que un objeto aparezca repentinamente más grande y más detallado frente al espectador.

El nivel de detalle continuo en realidad utiliza algoritmos para tomar los polígonos que componen un objeto y subdividirlos para obtener más detalles o consolidar caras para obtener menos detalles. Esta versión de LoD permite una transición suave de un solo píxel a todos los detalles a medida que se reduce la distancia. Sin embargo, los algoritmos a veces pueden ser muy intensivos en el procesador y también tienen la posibilidad de producir resultados no deseados, como caras poligonales faltantes o cambios en los modelos 3D que distorsionan la geometría inicial.

Otras variaciones de LoD incluyen la reducción de la calidad de imagen de las imágenes con textura mapeada, utilizando en su lugar imágenes pequeñas de muy baja calidad, o incluso simplemente usando un color sólido sin mapeo de textura para aproximar la apariencia desde la distancia. En otro método, en lugar de cargar un modelo 3D de calidad reducida para propósitos de LoD, el modelo a distancia se reemplaza por una primitiva geométrica como una esfera o un rectángulo, que se procesa mucho más rápido que los polígonos arbitrarios. Hay otros algoritmos que se pueden usar para tipos más específicos de cálculos de LoD, como los necesarios para modificar las mallas del terreno y los que se pueden usar para aproximar objetos que se mueven rápidamente por la escena.