lod levels of detail oliver gassner christian troger

LODLODLevels of DetailLevels of Detail

Oliver GassnerOliver Gassner

Christian TrogerChristian Troger

2 / 36Oliver Gassner / Christian Troger

ÜberblickÜberblick

Geometrische LODGeometrische LOD

Simulation LODSimulation LOD

LOD für RastergraphikenLOD für Rastergraphiken

Übertragung von ObjektgeometrieÜbertragung von Objektgeometrie


Geometrische LODGeometrische LOD ZieleZiele

Verringerung der PolygonanzahlVerringerung der Polygonanzahl Höhere FramerateHöhere Framerate

““Darstellung so grob wie möglich, Darstellung so grob wie möglich, so genau wie nötig”so genau wie nötig”


Geometrische LODGeometrische LOD Vorgefertigte ObjektrepräsentationenVorgefertigte Objektrepräsentationen

Objekte sind in mehreren Detailstufen Objekte sind in mehreren Detailstufen vorhandenvorhanden

Erzeugung zur LaufzeitErzeugung zur Laufzeit Berechnung aus hochdetailiertem Modell Berechnung aus hochdetailiertem Modell

innerhalb der Applikationinnerhalb der Applikation Hierachical ClusteringHierachical Clustering


Hierachical ClusteringHierachical Clustering Erzeugen der BaumdarstellungErzeugen der Baumdarstellung Generierung der LOD Repräsentationen Generierung der LOD Repräsentationen Bereinigen des ModellsBereinigen des Modells BeispielBeispiel


Hierachical ClusteringHierachical Clustering Erzeugen der BaumdarstellungErzeugen der Baumdarstellung

Leaves : Original-VerticesLeaves : Original-Vertices Zusammenfassung von 2 Punkte mit dem Zusammenfassung von 2 Punkte mit dem

geringsten Abstandgeringsten Abstand Cluster(neue Position,innerer Abstand)Cluster(neue Position,innerer Abstand)

usw.usw. Wurzel repräsentiert GesamtobjektWurzel repräsentiert Gesamtobjekt

Generierung der LOD RepräsentationenGenerierung der LOD Repräsentationen Bereinigen des ModellsBereinigen des Modells BeispielBeispiel


Hierachical ClusteringHierachical Clustering

1

2

4

3

6

8

57

(8) (5) (7) (4) (6) (2) (1) (3)

Gesamtobjekt

Originalpunkte

Cluster


Hierachical ClusteringHierachical Clustering Erzeugen der BaumdarstellungErzeugen der Baumdarstellung Generierung der LOD RepräsentationenGenerierung der LOD Repräsentationen

Definierung minimaler innerer AbstandDefinierung minimaler innerer Abstand Cluster suchenCluster suchen

Repräsentiert enthaltene PunkteRepräsentiert enthaltene Punkte

Modell aus gefundenen Clustern erzeugenModell aus gefundenen Clustern erzeugen Reduzierte Polygonanzahl, gleiche GestaltReduzierte Polygonanzahl, gleiche Gestalt

Bereinigen des ModellsBereinigen des Modells BeispielBeispiel


Hierachical ClusteringHierachical Clustering Erzeugen der BaumdarstellungErzeugen der Baumdarstellung Generierung der LOD RepräsentationenGenerierung der LOD Repräsentationen Bereinigen des ModellsBereinigen des Modells

Entfernung unnötiger VerticesEntfernung unnötiger Vertices Polygone die zu Linien/Punkten wurdenPolygone die zu Linien/Punkten wurden Kanten/Punkte mehrerer Polygone fallen Kanten/Punkte mehrerer Polygone fallen

zusammenzusammen Darstellungsqualität wird nicht verringertDarstellungsqualität wird nicht verringert

BeispielBeispiel


BeispielBeispiel6064

3391225

3647


Simulation LODSimulation LOD Simulation von BewegungSimulation von Bewegung PartikelsystemePartikelsysteme


Simulation von BewegungSimulation von Bewegung 3 verschiedene LOD3 verschiedene LOD Rechteckiger Raum, MauernRechteckiger Raum, Mauern Figuren weichen Puck ausFiguren weichen Puck aus


LODsLODs Volldynamisches ModellVolldynamisches Modell Kinematisch/dynamisches ModellKinematisch/dynamisches Modell Punkt-Masse ModellPunkt-Masse Modell


LODsLODs Volldynamisches ModellVolldynamisches Modell Kinematisch/dynamisches ModellKinematisch/dynamisches Modell

““Körper” dynamischKörper” dynamisch Ausrichtung nach BewegungsrichtungAusrichtung nach Bewegungsrichtung Beinbewegung per Lookup-Tables (aus Beinbewegung per Lookup-Tables (aus

Dynamischem Modell)Dynamischem Modell)

Punkt-Masse ModellPunkt-Masse Modell


LODsLODs Volldynamisches ModellVolldynamisches Modell Kinematisch/dynamisches ModellKinematisch/dynamisches Modell Punkt-Masse ModellPunkt-Masse Modell


Auswahl des ModellsAuswahl des Modells Wie wichtig ist dyn. Wie wichtig ist dyn. VerhaltenVerhalten

Position zu BetrachterPosition zu Betrachter


Video 1Video 1


Video 2Video 2


Simulation LODSimulation LOD Simulation von BewegungSimulation von Bewegung PartikelsystemePartikelsysteme


PartikelsystemePartikelsysteme Ziel ist konstante FramerateZiel ist konstante Framerate Unterteilung in mehrere Unterteilung in mehrere

kleinere PSkleinere PS Unterschiedliche LODUnterschiedliche LOD

je Teilbereich (ROI)je Teilbereich (ROI) Update der Unterteilung Update der Unterteilung

während der Simulationwährend der Simulation


Update der UnterteilungUpdate der Unterteilung Z.B. bei KollisionZ.B. bei Kollision


BeispielBeispielOriginal LOD

Ca. 1/6 des Rechenaufwandes mit LOD


LOD für RastergraphikenLOD für Rastergraphiken Multiple LODMultiple LOD

Bekannt als “mipmaps”Bekannt als “mipmaps”

Vermeidung von Artefakten bei TexturenVermeidung von Artefakten bei Texturen

Texturen in mehreren Größen verwendenTexturen in mehreren Größen verwenden

Automatische Erzeugung möglichAutomatische Erzeugung möglich

Mehr Speicher notwendigMehr Speicher notwendig


LOD für RastergraphikenLOD für Rastergraphiken Beispiel für MipMappingBeispiel für MipMapping


Übertragung von RastergraphikenÜbertragung von Rastergraphiken grobe Annäherung reicht ausgrobe Annäherung reicht aus

Anschließende VerfeinerungAnschließende Verfeinerung Automatisch (Progressive refinement)Automatisch (Progressive refinement) Auf Userwunsch (Detail on Demand)Auf Userwunsch (Detail on Demand)

Zwei AnsätzeZwei Ansätze Regions of InterestRegions of Interest Levels of DetailLevels of Detail


Übertragung von RastergraphikenÜbertragung von RastergraphikenRegions of InterestRegions of Interest Levels of DetailLevels of Detail


Übertragung von ObjektgeometrieÜbertragung von Objektgeometrie Verteilte VR-ApplikationenVerteilte VR-Applikationen

Langsame NetzwerksystemeLangsame Netzwerksysteme Hohe Antwortzeit auf UserinteraktionenHohe Antwortzeit auf Userinteraktionen

Levels of DetailLevels of Detail Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird nur Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird nur

ein LOD eines Objekts dargestelltein LOD eines Objekts dargestellt Übertragungseinheiten sind LODÜbertragungseinheiten sind LOD


Übertragung von ObjektgeometrieÜbertragung von Objektgeometrie Geometrische DatenstrukturGeometrische Datenstruktur

Trunk

LODLOD

CAR

Body Wheels


Übertragung von ObjektgeometrieÜbertragung von Objektgeometrie Kommunikation Client / ServerKommunikation Client / Server

ServerClient 2Client 1

LOD-Cache

EndeEnde

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