【LOD】

LOD（Level of Detail，层次细节） 是优化3D模型渲染性能的核心技术，LOD 的核心思想：物体在屏幕上占用像素少时，用更低精度的模型（或直接不渲染）以节省 CPU/GPU/内存开销；在接近摄像机时用高精度模型以保证画质

通常最高等级是LOD0，随后可以依次是LOD1、LOD2、LOD3、LOD4，一般0~4共五个等级基本够用

（在理解上，可以认为不同LOD等级是不同的模型，只是形状相似，必要时也可以不相似）

不同LOD等级的区别在于模型三角面数，三角面少有利于提高渲染性能

通常会先做出LOD0的高精模型，通过一些减面技术（建模软件会内置）得到其余等级的模型

此外，也可能需要为不同模型准备不同的材质或贴图

LOD的核心在于切换策略，最简单的策略是：物体与摄像机的距离

在Unity中使用LODGroup组件可以实现LOD切换，其以“屏幕相对高度”（screen relative height）为依据，其是物体包围球（或包围盒）的投影大小与屏幕高度的比值

每个 LOD 有一个阈值（Inspector 中为滑条），当物体在屏幕上的相对高度小于该阈值时，会切换到下一个 LOD

 注意，切换是每帧基于当前渲染相机计算的，因此多摄像机场景下不同摄像机可能看到不同的 LOD

【使用】

LODGroup使用struct LOD来记录不同等级LOD的数据，核心是两个数据：

• public float screenRelativeTransitionHeight;//屏占比
• public Renderer[] renderers;//渲染器

通过SetLODs接口设置LODGroup所管理的LOD，设置为空意味着删除

SetLODs(List<LOD> lodList, int index, int count, bool updateBoundsByLOD0)

可以根据游戏策略给不同角色设置不同的LOD等级

通过GetLODs可以获取当前设置的LOD

通过ForceLOD(int index)强制显示某个等级的LOD，停止自动切。传入-1时再开启自动切换

localReferencePoint 是 LODGroup 用来做距离 / 屏幕覆盖计算的“基准点”，以 LODGroup 的本地坐标（local space）表示

Unity 在选择某个 LOD 时，会把这个本地点变换到世界空间（transform.TransformPoint(localReferencePoint)），然后以相机到该世界点的距离（与屏幕覆盖计算相关）来决定应该显示哪个 LOD

默认情形下，这个点通常是基于模型/渲染器的中心计算出来的（或者为 (0,0,0)），可以在 Inspector 或脚本中手动设置它

如果模型的几何中心与 Transform 的 pivot 有较大偏移，或者模型由多个分散的 renderers 组成，默认参考点可能并不是期望的“视觉中心”。这会导致 LOD 提前或延后切换。修改 localReferencePoint 可以把“测距点”移动到比 pivot 更合理的位置（例如角色的胸口、对象几何中心、摄像机更常接近的部分等）例如：

• 一个长长的物体（火车、有长杆子的模型），pivot 在一端：把参考点移到模型中部/中心，可以避免摄像机接近另一端时仍然使用远距离 LOD
• 多个 renderer 分散布局（树群、复杂道具）：把参考点设为所有 renderer 的包围盒中心
• 想让某个部分先显示高模：把参考点移动到该部分靠近相机的一侧

QualitySettings.lodBias会影响全局LOD缩放判定

Unity 在决定使用哪个 LOD 时会比较物体的屏幕相对高度（objectScreenSize）与每级 LOD 的阈值。实际比较时会把 objectScreenSize 乘以 QualitySettings.lodBias：effectiveSize = objectScreenSize * QualitySettings.lodBias然后用 effectiveSize 与各 LOD 的 screenRelativeTransitionHeight 比较

 lodBias > 1：把物体看得更“大”，高精度 LOD 会在更远处保留（更晚降级 → 更好画质，但性能开销更高）

lodBias < 1：把物体看得更“小”，更早降级到低精度 LOD（性能更好但画质下降）

建议保持为正数（通常 0.5、1、2 等），避免设置为 0 或负数

在性能/画质需要平衡时通过 QualitySettings.lodBias 调整整体 LOD 行为，而无需单独改每个模型的阈值

【切换方式】

一般来说，切换都会涉及平滑的问题，硬切在视觉上会导致抖动。

LODGroup提供CrossFade和SpeedTree两种平滑切换方式

CrossFade的实现是通过同时渲染两个 LOD，并调整它们的透明度来平滑过渡，其通过确切的时间做后置切换，通过LODGroup.crossFadeAnimationDuration设置切换时间

也可以禁用时间切换，通过设置LOD的Fade Transition Width做自定义切换

但 CrossFade的切换方式会增加额外的渲染开销，移动端慎用

如果是SpeedTree制作的模型，SpeedTree 几何体存储每个顶点的下一个 LOD 位置，每个顶点都知道如何在当前 LOD 位置与下一个 LOD 位置之间进行插值，过渡会交给 SpeedTree 的着色器/运行时处理。这种方式用的不多。

更进一步的来说，我们可以根据游戏的特点综合更多的因素，自己动态切换LOD。这些因素包括：距离、视角、转速、屏幕像素占比等

【HLOD简介】

普通 LOD（LODGroup）通常是单个对象按距离切换几组网格，关注单体细节。

HLOD（Hierarchical Level Of Detail，分层细节层级），把多个对象当成一个整体来做 LOD，解决的是 draw call、材质切换和大范围场景的整体开销，而不仅仅是单个模型的三角数。

通常先分层Hierarchy，把场景划分成树状层级（小组 → 更大组 → ...），每个层级都有自己的 LOD（高细节到低细节）。

然后聚合Clustering，在某一层级把多个独立网格合并成一个或少数几个代理网格，以减少 draw call 和批次开销，同时不同层级的代理可以有更简化的贴图、材质，可以做材质贴图的合并

HLOD的切换策略和LODGroup大体相似，由于是针对多组对象的，HLOD的使用相比原来会降低内存。但可能也会导致多余的物体Mesh被加载而增大内存。

通常可用于以下静态场景：

• 开放世界/大地图：城市、山地、植被密集地区，将远处建筑/树群合并为代理
• 视距外的复杂物体群：群集小物件（石堆、杂物）在远处用单一代理替换

【参考】

https://docs.unity3d.com/cn/2023.2/Manual/class-LODGroup.html