文档介绍：靖空间
效苏秦,闭关修炼! 吾破关之日,就是中国横添一颗计算机星级人才之
日!
[置顶] 3D游戏技术- 大型3D地图优化渲染技术
分类: Computer Graphics 计算机图形学 2013-11-30 08:22 9949人阅读评论(29) 收藏举报
3D游戏技术大型3D地图优化渲染技术图形学
技术简介:
如果需要渲染一个大型3D地图,由于数据量,需要渲染的东西非常多,所以尤其一些慢一点的机器就会变得非常
卡。
如下面这些会造成帧率(FPS)下降的图:
这样的图:

还有这样的魔兽世界的图:

还有这样的图:

上图我是指她的背景图啦,O(∩_∩)O~
 
到底暴雪是如何让这些场景流畅地渲染的呢?
那就必须想办法提高渲染速度,也就是帧率(FPS)要提高,才能使得游戏流畅。
像魔兽这样大型的游戏具体是用什么技术的,那不敢确定,但是会用到的相关技术会有:
1 地图分块剔除
2 kd树
3 BSP树
4 LOD技术
等等,最后把场景优化到极致,才能创造出伟大的游戏。每一种技术都需要挺长篇幅介绍的,本文就分析第一种技
术:地图分块剔除技术(Sub-Grid Culling)
地图分块剔除技术分析
1 3D投影剔除(Frustum Culling)
把一个大地图分隔成由多个小地图实现,那么本来需要调用一次就画成的地图,现在需要多次调用,但是我们可以
利用Frustum Culling(3D投影剔除-我觉得比较满意的翻译名词吧)技术优化渲染。
Frustum Culling的思路是:
 每一个小块地图,我们计算相对应的AABB包围体;
如果这个AABB和Frustum不相交,那么就不用画这个小块地图。
Frustum是下面的形状:

1
如下图:大三角形代表Frustum,小方格代表小块地图,灰色小方格代表与Frustum相交,需要渲染,但是白色地带
就不与Frustum相交,所以都不需要渲染,那么我们可以看出这就省了很多渲染内容,也就速度大大提高了。

也可以不使用分格和AABB方法进行Frustum Culling:
把所有的组成地图的三角形输入显卡,让显卡自动裁剪不在Frustum中的三角形。但是其实这个裁剪发生在Clipping
Stage,就差不多是渲染管道的最后的渲染工作了,那么这些不用渲染你的三角形就会通过大部分渲染管道,如:
Vertex Shader,那么就浪费了很多计算呢时间。
使用分格和AABB的方法就可以简单的利用一个AABB相交测试就可以丢弃一个不用渲染的小块地图数据了,效率可以
更大地提高。
掌握这个分块的数量也很重要。如下图:

这样就是更加精细的分块了。需要渲染的面积更小,但是相对而言节省的也不多,而精细的分块也需要花费更多的
计算时间,如:画基本元几何图形的函数调用次数也更多了,还有AABB相交测试也增多;
所谓过犹不及,要掌握好度很重要。到底分多少个小地图块是合适的,就需要实际分析了。
而且这里的Frustum Culling主要是节省了vertex shading的计算时间,如果一个图形是主要花费在pixel shanding
上的话,比如大量的particles