LOD Levels of Detail

1. LODLevels of Detail Oliver Gassner Christian Troger

2. Überblick • Geometrische LOD • Simulation LOD • LOD für Rastergraphiken • Übertragung von Objektgeometrie

3. Überblick • Geometrische LOD • Simulation LOD • LOD für Rastergraphiken • Übertragung von Objektgeometrie

4. Geometrische LOD • Ziele • Verringerung der Polygonanzahl • Höhere Framerate • “Darstellung so grob wie möglich, so genau wie nötig”

5. Geometrische LOD • Vorgefertigte Objektrepräsentationen • Objekte sind in mehreren Detailstufen vorhanden • Erzeugung zur Laufzeit • Berechnung aus hochdetailiertem Modell innerhalb der Applikation • Hierachical Clustering

6. Hierachical Clustering • Erzeugen der Baumdarstellung • Generierung der LOD Repräsentationen • Bereinigen des Modells • Beispiel

7. Hierachical Clustering • Erzeugen der Baumdarstellung • Leaves : Original-Vertices • Zusammenfassung von 2 Punkte mit dem geringsten Abstand • Cluster(neue Position,innerer Abstand) • usw. • Wurzel repräsentiert Gesamtobjekt • Generierung der LOD Repräsentationen • Bereinigen des Modells • Beispiel

8. 1 Gesamtobjekt 2 3 4 5 6 7 Cluster 8 Hierachical Clustering (8) (5) (7) (4) (6) (2) (1) (3) Originalpunkte

9. Hierachical Clustering • Erzeugen der Baumdarstellung • Generierung der LOD Repräsentationen • Definierung minimaler innerer Abstand • Cluster suchen • Repräsentiert enthaltene Punkte • Modell aus gefundenen Clustern erzeugen • Reduzierte Polygonanzahl, gleiche Gestalt • Bereinigen des Modells • Beispiel

10. Hierachical Clustering • Erzeugen der Baumdarstellung • Generierung der LOD Repräsentationen • Bereinigen des Modells • Entfernung unnötiger Vertices • Polygone die zu Linien/Punkten wurden • Kanten/Punkte mehrerer Polygone fallen zusammen • Darstellungsqualität wird nicht verringert • Beispiel

11. 6064 3647 1225 339 Beispiel

12. Überblick • Geometrische LOD • Simulation LOD • LOD für Rastergraphiken • Übertragung von Objektgeometrie

13. Simulation LOD • Simulation von Bewegung • Partikelsysteme

14. Simulation von Bewegung • 3 verschiedene LOD • Rechteckiger Raum, Mauern • Figuren weichen Puck aus

15. LODs • Volldynamisches Modell • Kinematisch/dynamisches Modell • Punkt-Masse Modell

16. LODs • Volldynamisches Modell • Kinematisch/dynamisches Modell • “Körper” dynamisch • Ausrichtung nach Bewegungsrichtung • Beinbewegung per Lookup-Tables (aus Dynamischem Modell) • Punkt-Masse Modell

17. LODs • Volldynamisches Modell • Kinematisch/dynamisches Modell • Punkt-Masse Modell

18. Simulation von Bewegung • 3 verschiedene LOD • Rechteckiger Raum, Mauern • Figuren weichen Puck aus

19. Simulation von Bewegung • 3 verschiedene LOD • Rechteckiger Raum, Mauern • Figuren weichen Puck aus

20. Wie wichtig ist dyn. Verhalten Position zu Betrachter Auswahl des Modells

21. Video 1

22. Video 2

23. Simulation LOD • Simulation von Bewegung • Partikelsysteme

24. Partikelsysteme • Ziel ist konstante Framerate • Unterteilung in mehrere kleinere PS • Unterschiedliche LODje Teilbereich (ROI) • Update der Unterteilung während der Simulation

25. Update der Unterteilung • Z.B. bei Kollision

26. Beispiel Original LOD Ca. 1/6 des Rechenaufwandes mit LOD

27. Überblick • Geometrische LOD • Simulation LOD • LOD für Rastergraphiken • Übertragung von Objektgeometrie

28. LOD für Rastergraphiken • Multiple LOD • Bekannt als “mipmaps” • Vermeidung von Artefakten bei Texturen • Texturen in mehreren Größen verwenden • Automatische Erzeugung möglich • Mehr Speicher notwendig

29. LOD für Rastergraphiken • Beispiel für MipMapping

30. Übertragung von Rastergraphiken • grobe Annäherung reicht aus • Anschließende Verfeinerung • Automatisch (Progressive refinement) • Auf Userwunsch (Detail on Demand) • Zwei Ansätze • Regions of Interest • Levels of Detail

31. Regions of Interest Levels of Detail Übertragung von Rastergraphiken

32. Überblick • Geometrische LOD • Simulation LOD • LOD für Rastergraphiken • Übertragung von Objektgeometrie

33. Übertragung von Objektgeometrie • Verteilte VR-Applikationen • Langsame Netzwerksysteme • Hohe Antwortzeit auf Userinteraktionen • Levels of Detail • Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird nur ein LOD eines Objekts dargestellt • Übertragungseinheiten sind LOD

34. CAR Trunk Wheels Body LOD LOD Übertragung von Objektgeometrie • Geometrische Datenstruktur

35. Client 1 Client 2 Übertragung von Objektgeometrie • Kommunikation Client / Server Server LOD-Cache

36. Ende