概述

当绘制对象时，单位像素绘制的三角形数量越多，效率就越低。因此我们希望在保证精度的前提下渲染尽量少的三角形数量，LOD可以解决这个问题。

LOD(Level of Detail)，根据对象距离摄像机的距离，使用合适的渲染数据(Renderer,Mesh,Material)来对对象进行渲染。典型的，一个角色，当距离摄像机特别近时，我们希望展现更多的细节，比如布料纹理，花纹。但是当距离摄像机特别远时，即使渲染了这些细节，屏幕上也不一定能看到，因为这些细节可能比一个像素还要小，这些渲染就没有效果了。同时，近处栩栩如生的细节，到一定距离后，会产生像素抖动，例如衣服上耀眼的金线，在远处由于误差，可以一会渲染，一会不渲染，效果就是一些杂乱的亮点在闪烁，显得很脏。所以无论是为了降低渲染负载，还是降低像素抖动，当对象离我们较远时，都应该用简化的Mesh，简单的材质进行渲染。这就是LOD的作用。

题外话，其实对于其它部分，比如动画播放，AI更新，也是适用该概念的，远处的东西执行简化的逻辑。

在Unity中，使用 LOD Group 组件用来管理对象细节等级(Level of Detail)。

控制LOD切换

LOD选择条，选择LOD Levels，进行编辑，以及查看效果。

Load Bias质量设置信息。图中的信息表示当前设置为2.0，只要设置为1以外的值，都会出现该提示。在Editor>ProjectSettings>Quality>Other>LOD Bias进行设置。该值用来定义摄像机距离对象多远时，开始执行LOD逻辑。

Fade Transition Width，定义淡入淡出距离。当不选择Animate Cross-fading时，选择Culled前面的LOD，该参数会出现。主要是解决2个问题：浮点抖动，即由于浮点误差，摄像机和对象都不动时，在可见距离判断上不精确，结算结果一会可见，一会不可见，对象会闪烁。二是如果该判断范围太小，则相对距离在很小的范围内变化时，也会比较频繁地在可见，不可见之间切换，该width实际上定义了一个缓冲区来避免该现响。

该LOD级别进行渲染的Renderer，可以有多个。

此外，在该组件底部还有2个按钮

Recalculate Bounds：当添加进新的LOD Mesh Renderer 时，重新计算 Bounding Volume(包围体)。

Recalculate Lightmap Scale：当LOD包围体更新后，重新计算对象的所有的Mesh Renderers的 lightmap scale 属性。

LOD Group 选择条

LOD Group Selection Bar 用带颜色的框来表示选中的LOD。

LOD框内的百分数，是该LOD**的阈值，该阈值是对象在屏幕空间中的高度与屏幕总高度的比值。例如，如果LOD1的threshold被设置成了50%，则当拉远摄像机，到该对象在视口中的高度小于视口高度的一半时，显示该LOD。

A：LOD预览的播放指示器。可以拖动摄像机图标来在LOD之间切换。在其底部显示了当前的百分比。

B：点击level框选中一个LOD，选中后，可以编辑两侧的框线来编辑其切换区域值，以及编辑显示用的渲染器（Renderers）。

C：在LOD框内，点击鼠标右键，会弹出菜单，可以删除该LOD，活在在LOD前插入新的LOD。

D：Level调整控制。拖动框的边线来改变LOD等级的百分比。

注意：如果 LOD Bias 的值不是1，则进行LOD切换时的摄像机位置可能不是对象在屏幕中高度比时的位置，所以会显示警告。

预览 LOD 切换

当在Scene视口中选中一个对象，并用滚轮移动摄像机，或者直接在LOD Group 组件上拖动摄像机图标，可以看到距离多远时进行LOD切换。

当切换LOD时，会渲染对象当前LOD的包围盒，以及当前LOD文字。

Renderers for LOD Meshes

选中一个LOD后，可以编辑他的渲染模型。

Renderers 是该LOD要进行渲染的Mesh，通常是挂载了LOD Group组件的对象的子对象。

点击Add按钮添，会弹出窗口，列表中是当前场景的所有对象，可以选择一个作为该LOD渲染的Mesh，也可以直接从Hierarchy窗口中直接拖动一个对象上去来添加，完成后该按钮变成一个Mesh预览，并显示“-”按钮来删除。同时后面会显示Add按钮。

如果添加的对象，不是该对象的子对象，Unity会提示将其编程子对象。

LOD切换

游戏过程中，我们不想让玩家明显地感觉到切换的过程，因此要实现一种平滑地切换。

当切换时，Unity会同时渲染当前和下个LOD地Mesh，并分别淡入和淡出。

Cross-fading 是同一时刻，用0-1地权重，渲染2个等级地技术。

Unity实现了2种方式地切换，混色和半透明。

对于最后一个LOD，没有cross-fading，仅仅是淡出，后面没东西淡入了：）

设置平滑切换：

1. Fade Mode 选择 Cross Fade。

注意，如果使用了Speed Tree，请使用 Speed Tree 模式

2. 默认地，Animate Cross-fading 是勾选的，意思是Unity会按照时间来执行淡入淡出。如果想要自定义根据摄像机位置的切换区域，取消该选项，并设置 Fade Transition Width参数来控制。

Fade Transition Width

当模型的高度比例到达下个LOD的阈值时，开始切换LOD，例如如果LOD1的阈值时60%，当高举比例为60%时，立即进行LOD0和LOD1之间的切换，切换会持续一定的时间。

当勾选 Animate Cross-fading时，该过程是自动的，不需要进行任何设置。每个LOD切换执行同样的过程和时间。

也可以选择在LOD内定义其切换区域。Animate Cross-fading未选择时，该参数会显示。每个区域开始，并在下个LOD的阈值前结束。该区域定义的是在该LOD时，到达下个LOD差的百分比为多少时，开始执行（相当于提前进行）LOD的切换。

设置方法：

1. 取消 Animate Cross-fading 复选框
2. 选择一个LOD，并调整 Fade Transition Width 的值。

该值是当前LOD的整个长度的百分比。越大，开始的越早。

Working with Speed Tree mode

Speed Tree 的集合体为每个顶点存储了下一个LOD的位置信息，每个顶点知道如何在当前LOD位置和下个LOD位置之间进行插值。导入speed tree构建的模型时，Unity会自动选择Speed Tree mode。

Unity只需要渲染当前的LOD几何体，并提供一个0-1的值来控制每个顶点逐步的移动到下一个LOD的位置。在LOD切换结束后，就变成下个LOD的几何体了。

Speed Tree 模式用该 Blend Factor 对顶点位置，在当前Mesh LOD Level和下个Mesh LOD Level之间进行插值。用茶之后几何体进行渲染。

注意：Speed Tree 模式仅混合2个Mesh LOD levels，即它们都是Mesh Renderer。如果是切换到billboard片LOD级别或完全消失，则执行Cross-fading模式。

Blend Factors in Shader code

Unity并没有内建的提供混合两个Mesh的技术。如果需要，则要自己实现。

Unity会根据对象的屏幕尺寸计算混合因子，并传递给shader，存储在unity_LODFade.x中，y则是LOD Level。根据Fade Mode，在shader中对应LOD_FADE_PERCENTAGE和LOD_FADE_CROSSFADE。

API

编程接口