Hirschbeck, L. (2017):

Fragment Based Heuristics for Level-Of-Detail Selection

Abstract

I present an extension for an existing 3D framework, which provides additional features for level-of-detail selection for objects in a 3D scene at run-time. I implement and analyse an existing algorithm for determining the level of detail for objects within a 3D scene. This algorithm is based on a cost-benefit calculation. I propose some practical implementation variants and adjustments for determining the cost and benefit of the various objects within the scene.

This adjustments are first, another formula for the cost equation and second, three variations for determining the cost and benefit of the scene depending on pixels and fragments.

To examine the differences between the calculations, I use a sample scene with a frame-mapped camera move through the scenery. To get a reference, the scene is rendered on the highest resolution for all objects and on the lowest resolution for all objects.

The adjustment to the cost formula seems to be slightly better, as it does not create as much overhead in rendering time, as the original formula. The variations for determining the cost on the other hand need further work.

----------------------------------------

Zusammenfassung

Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde eine Erweiterung für eine bestehende Programm-Bibliothek entwickelt. Diese ermöglicht es einer Anwendung, die diese Bibliothek verwendet, verschiedene Auflösungen eines Objekts zur Laufzeit, je nach Bedarf, zu laden. Diese Masterarbeit untersucht einen gegebenen Algorithmus zur Bestimmung des zu verwendenden Detailgrads eines Objektes in einer 3D Szene. Im Zentrum dieses Algorithmus steht eine Kosten-Nutzen-Rechnung. Daher werden einige Methoden zur konkreten Implementierung des Algorithmus in dieser Arbeit vorgestellt. Es wird auch eine leichte Abänderung der verwendeten Kosten-Formel vorgeschlagen.

Die Anpassung beinhaltet drei Varianten um die Kosten und Nutzen auf Basis von Pixeln und Fragmenten zu berechnen. Um die Unterschiede der Berechnungsmethoden vergleichen zu können, wird eine Kamerafahrt verwendet, die fest an die Einzelbilder gekoppelt ist.

Um eine Referenz für die Berechnungsdauer zu erhalten, wird die Szene zusätzlich einmal für alle Objekte auf der höchsten und einmal auf der niedrigsten Auflösung durchgerechnet.

Im Vergleich mit der Original-Formel erscheint die vorgeschlagene Abänderung leichte Vorteile zu bieten, da sich hierdurch weniger zusätzliche Berechnungszeit ergibt. Die Varianten für die Berechnung der Pixel und Fragmente dagegen benötigen weitere Anpassungen.

• PDF Version (26,434.5 KB)