Efecto popping (gráficos por computadora)

En gráficos 3D por computadora , el efecto popping se refiere a un efecto visual indeseado que ocurre cuando la transición de un objeto 3D a un nivel de detalle (LOD) precalculado diferente es abrupta y obvia para el espectador. ^{[ 1 ]} El algoritmo de LOD reduce la complejidad geométrica de un objeto 3D a medida que se aleja del espectador y recupera esa complejidad perdida a medida que el espectador se acerca al objeto 3D, lo que provoca que aparezca como un popping al volverse repentinamente más detallado. Los algoritmos de LOD pueden depender de más factores que solo la distancia al espectador, pero a menudo es el factor principal que se considera. El popping es más obvio cuando se cambia entre diferentes LOD directamente sin pasos intermedios. Técnicas como el geomorphing y la mezcla de LOD pueden reducir significativamente el popping visual al hacer que las transiciones sean más graduales.

También conocida como mezcla alfa o composición alfa, esta técnica reduce el efecto de aparición repentina al mostrar simultáneamente ambos niveles de detalle (LOD) de un modelo 3D y mezclarlos durante un breve período de transición . ^{[ 2 ]}

Durante el proceso de fusión, se especifica un valor alfa para cada LOD, que determina la transparencia de los objetos. Al inicio de la transición, el LOD inicial tendría un valor alfa de 1.0 (totalmente opaco) y el nuevo LOD tendría un valor alfa de 0.0 (totalmente transparente). A medida que el observador se acerca al objeto 3D y alcanza la distancia en la que normalmente se produciría el cambio de LOD, los valores alfa de los LOD irían cambiando gradualmente hasta que el nuevo LOD tenga un valor alfa de 1.0, momento en el que el LOD inicial dejaría de renderizarse. ^{[ 3 ]}

Es importante destacar que la mezcla de niveles de detalle (LOD) solo se produce a la distancia en la que normalmente cambiaría un LOD, y únicamente en distancias cortas. Por lo tanto, si durante una simulación el cambio de LOD se produjera a 100 unidades de distancia, el proceso de mezcla de LOD comenzaría a las 95 unidades de distancia y finalizaría a las 105 unidades.

La fusión de niveles de detalle (LOD) presenta dos desventajas principales. Es costosa en términos de potencia de cálculo, ya que ambos LOD se renderizan simultáneamente para que se produzca la fusión, y puede resultar contraproducente, puesto que el objetivo de utilizar algoritmos de LOD es reducir el coste de renderizado de escenas. Además, la técnica no es efectiva cuando el observador se encuentra cerca del objeto 3D, ya que el proceso de fusión será claramente perceptible y generará un efecto fantasma visible .

La geomorfosis es una técnica que reduce el efecto de aparición repentina de objetos durante los cambios de nivel de detalle (LOD) mediante la adición de aproximaciones del modelo 3D que sirven como pasos intermedios entre dos LOD para crear una transición suave. El colapso de aristas (eliminación de vértices) y la división de vértices (adición de vértices) son las operaciones principales para modificar el modelo 3D mediante este método.

La geomorfosis tradicional crea una secuencia de modelos 3D entre dos niveles de detalle (LOD). Una vez iniciada, la secuencia no se puede interrumpir y no se pueden realizar modificaciones hasta que se complete el cambio de LOD. Debido a esta limitación, la geomorfosis tradicional no es adecuada para simulaciones interactivas, ya que el proceso no se puede revertir rápidamente si las condiciones cambian inesperadamente.

La geomorfosis en tiempo real modifica directamente los vértices individuales del modelo 3D para ajustar su nivel de detalle (LOD). Esto permite realizar cambios en la geomorfosis durante cualquier fotograma , ya sea para detener las transformaciones en curso o para iniciar nuevas transformaciones del modelo 3D. Dado que se pueden activar múltiples vértices para transformarse independientemente unos de otros, es necesario bloquear temporalmente ciertos vértices para garantizar una transición fluida, lo que podría provocar un retraso en el cambio de LOD. La flexibilidad de la geomorfosis en tiempo real la convierte en una solución eficaz para simulaciones interactivas . ^{[ 4 ]}

• Mallas progresivas

• Ejemplo de aparición de LOD