Qué es el LOD y cómo contribuye a que tus videojuegos funcionen mejor

 Qué es el LOD y cómo contribuye a que tus videojuegos funcionen mejor

Últimamente hemos hecho mucho hincapié desde nuestros especiales a la importancia al apartado técnico en los videojuegos; también hemos tenido la oportunidad de hablar de algunos de los efectos y técnicas que contribuyen a su aspecto visual; lo que no hemos hecho, ha sido dedicar unas líneas a las técnicas que, si bien no contribuyen al embellecimiento de estas obras, sí que permiten que podamos disfrutar de ellas de forma cómoda. Hoy queremos dedicar unas palabras a explicar qué es el LOD y cómo contribuye a que tus videojuegos funcionen mejor.

El nivel de detalle del mundo que nos rodeaQué es el LOD y cómo contribuye a que tus videojuegos funcionen mejor

Los polígonos y su número determinan cómo de refinado será el aspecto del modelo representadoTodos los modelos en tres dimensiones que vemos a través de nuestras pantallas están formados por polígonos y representados a través de una malla de píxeles. Aunque elementos como las texturas o el sombreado tienen grandes efectos sobre el aspecto final de uno de estos elementos, son estos polígonos y su número los que determinan cómo de refinado será el aspecto del modelo representado en la pantalla; a mayor número, más detalle.

 

Sin embargo, reproducir en un entorno tridimensional cientos de modelados con un nivel de detalle excesivamente alto es un obstáculo casi insuperable para los equipos actuales; razón por la cual es imprescindible bajar la calidad de estos para ejecutar los títulos con soltura. Un modelado con un bajo recuento de polígonos es – a excepción de los títulos que busquen ese aspecto, como estilo low-poly – nefasto a nivel visual.

 


Referencia visual con un modelado de un edificio.

 

Por suerte para los desarrolladores, el ojo humano no es perfecto y tendemos a perder detalle de los elementos que estamos visualizando conforme más nos alejamos de ellos. Imaginemos un balón de fútbol, de cerca seremos capaces de distinguir los colores y su relieve, pero si nos alejamos lo suficiente comenzará a ser más difícil determinar qué estamos viendo y cómo es.

 


El volumen mostrado disminuye con la distancia y con él los polígonos y píxeles.

 

En un videojuego, ese hipotético balón estaría además representado a través de una malla de píxeles sobre nuestra pantalla; por lo que si nos alejamos lo suficiente no sólo estaremos perdiendo percepción, si no que cada vez tendrá menos píxeles para dibujar este elemento y consiguiendo que cada vez sea más difícil definir qué estamos viendo.

Qué es el LOD y cómo contribuye a que tus videojuegos funcionen mejor

El LOD –siglas de nivel de detalle en inglés – es una técnica que se aprovecha de este fenómeno tan sencillo y humano para disminuir el número de polígonos que representan a cada modelado conforme menos inteligibles sean desde la posición del jugador; clasificando estos LOD en categorías según su detalle y cambiando de forma dinámica entre ellos, conseguimos evitar efectos de popping y similares en elementos que siempre queremos tener representados en pantalla; así como optimizar los recursos que consumen aquellos objetos que no nos interesa representar con todo rasgo de detalles en todo momento.

 

Cómo aplican nuestros videojuegos el LODComo hemos dado a entender en párrafo final de nuestro anterior punto; la implementación del LOD en los modelados de un videojuego se hace de manera jerárquica. Cada objeto renderizado tiene asociados una serie de modelados en 3D con una cantidad diferente de polígonos. Por cada salto a un modelo menos definido suele haber miles de triángulos de diferencia; así hasta llegar al proxy: un modelado muy básico que conserva la geometría del objeto a representar.

Grupo jerárquico en varios niveles de detalle de una moto. El LOD 0 contiene el mayor detalle. 
Imagen: Cosmic WorksGrupo jerárquico en varios niveles de detalle de una moto. El LOD 0 contiene el mayor detalle. Imagen: Cosmic Works

A estos grupos dinámicos se les llama LOD Group y en la mayoría de las ocasiones son generados de forma semi-automática por motores gráficos y herramientas de optimización. Aunque para esta descripción sólo hemos tenido en cuenta los detalles aportados por la geometría del objeto, los LOD Group suelen agrupar información sobre otros elementos que contribuyen al aspecto final de cada objeto; algunos ejemplos podrían ser elementos como los shaders o los mapas de texturas – aplicados mediante técnicas de mipmapping – y sus categorías correspondientes.

 

Se aplican diferentes niveles de detalle en función de la posición del jugadorAdemás de todo lo expuesto, cabe destacar los métodos por los cuales se aplican estos efectos. Generalmente se hacen de manera automática mediante la aplicación de algunos algoritmos y la división del espacio en regiones, a las que aplican diferentes niveles de detalle que gestionan en función de la posición del jugador.

Qué es el LOD y cómo contribuye a que tus videojuegos funcionen mejor

Las dos más comunes son los LOD discretos y jerárquicos, que reducen al mínimo aquellos elementos que no aparecen en la pantalla con respecto a la posición del jugador. Para evitar transiciones bruscas, es común el uso de elementos como la oclusión ambiental, difuminaciones, o algunos más bruscos como nieblas – muy comunes en las primeras plataformas en las que asomaba el 3D – todas ellas con el objetivo de hacer nuestro juego más fluido, rico en detalle y suave.

 

Sea como fuere, este concepto es relativamente sencillo y muy presente en nuestro medio desde la proliferación de los videojuegos en tres dimensiones. Para aquellos que quieran saber más les recomiendo esta entrada tan bien ilustrada del foro de Unreal Engine sobre la aplicación del LOD en Fornite; y de la que provienen los dos gif que vemos en este texto.

 

 

GoodGame Quadama

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