UE4.20.1新功能研究001代理LOD改良

天の川

全新内容：代理LOD改良

全新的代理LOD工具已经从实验性功能转为正式功能，可用于开发工作！此工具可减少多边形数量、绘制调用和材质复杂性造成的渲染开销，从而提升性能，使移动和主机平台的开发更加容易！此工具提供了第三方打包Simplygon之外的一个选项，可结合虚幻引擎中的细节级别（LOD）系统使用。

代理LOD工具通过以下方法生成更简单的代表物：创建一个低多边形参数化网格体和相关纹理，其与更复杂的源几何体模型集合存在视觉上的相似度。可以降低模型质量时（例如几何体在屏幕上只占几个像素时），则可以在运行时显示此代理。

请注意：目前只有Windows版本的虚幻编辑器能够使用代理LOD工具。



上图中《Fortnite Battle Royale》的建筑和停车场均使用代理LOD工具 打造，使用了空隙填充（Gap-Filling）和硬边切分（Hard-Edge Splitting）功能。

正式版的代理LOD工具与4.19版本中的实验性版本相比多了数项改良。其中较为重要的是改良了用户对代理几何体上法线的控制；并能够使用空隙填充来自动关闭门窗，生成更简单的代理。

改良法线控制：硬边切分法线

Fortnite的内存使用要求极为苛刻，因此需要高效地使用LOD。对多数代理而言，生成的底色纹理非常小，且未使用法线贴图。此方法需要代理网格体上有高质量的法线，越高越好。

                       

图1 - 硬边角度 = 80；图2 - 硬边角度 = 0

上图显示了顶点法线的硬边切分效果。图 2 中的顶点法线非常平滑，其以4.19实验版插件计算。房子底部的黑色区域则代表不足之处。相比之下，图 1中则根据用户设置的硬边切断角显示了硬边顶点法线切分。

除硬边切断角外，新版本中用户还可以指定计算顶点法线的方法，选择角度权重（Angle Weighted）、区域权重（Area Weighted），或均等权重（Equal Weighted）。

空隙填充

代理系统将自动放弃密闭几何体不可应用的结构（例如密闭房子中的内墙或家具）。为达到理想结果，构建或修改源几何体时应考虑到这一点。但由于游戏开发的实际限制，能否做到还是个未知数。要为几乎密闭的源网格体生成有效的代理LOD，代理LOD工具可选择使用基于关卡集的膨胀和侵蚀技术来填充空隙。此方法主要用来填充远处建筑物的门窗。

                          

图1 - 原始网格体；图2 - 无空隙填充；图3 - 空隙填充

上图显示了空隙填充的使用效果。所有图片皆受到约束，只能使用固定的少量纹理空间。图2是未使用空隙填充的代理LOD在建筑上的效果，其中LOD包含建筑的内部（代价则是存在看不到的三角形和纹素）。图3是同一个建筑使用空隙填充的效果，门窗皆已自动封闭，因此总三角形数量更少，有限的纹理资源也得到了更好的利用。