游戏中的LOD技术和PBR渲染介绍

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LOD

1976年，Clark[提出了细节层次（Levels of Detail，简称LOD）模型的概念，认为当物体覆盖屏幕较小区域时，可以使用该物体描述较粗的模型，并给出了一个用于可见面判定算法的几何层次模型，以便对复杂场景进行快速绘制。

虚拟现实中场景的生成对实时性要求很高，LOD技术是一种有效的图形生成加速方法。

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在计算机图形学中，LOD就是为了支持当物体远离观察者或者物体的重要程度不同，位置不同，速度不同或者视角相关的参数不同需要减少渲染3D模型的复杂度。LOD技术增加渲染效率的本质是通过增加图形管线的工作量，主要是通过顶点数据进行交换的。大部分情况下，被减少的视角效果不会被注意到，因为对于非常远的物体或者快速移动的物体的影响是非常小的

LOD技术主要广泛用于沙盒游戏或大世界地图游戏。

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PBR渲染

PBR，或者用更通俗一些的称呼是指基于物理的渲染(Physically Based Rendering)，它指的是一些在不同程度上都基于与现实世界的物理原理更相符的基本理论所构成的渲染技术的集合。

正因为基于物理的渲染目的便是为了使用一种更符合物理学规律的方式来模拟光线，因此这种渲染方式与我们原来的Phong或者Blinn-Phong光照算法相比总体上看起来要更真实一些。

除了看起来更好些以外，由于它与物理性质非常接近，因此我们（尤其是美术师们）可以直接以物理参数为依据来编写表面材质，而不必依靠粗劣的修改与调整来让光照效果看上去正常。

使用基于物理参数的方法来编写材质还有一个更大的好处，就是不论光照条件如何，这些材质看上去都会是正确的，而在非PBR的渲染管线当中有些东西就不会那么真实了。

对比：

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上图中第二张图就是PBR渲染效果，可以看出变化还是蛮大的。

虽然如此，基于物理的渲染仍然只是对基于物理原理的现实世界的一种近似，这也就是为什么它被称为基于物理的着色(Physically based Shading) 而非物理着色(Physical Shading)的原因。

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