세밀도(LOD: Level Of Detail)

1. 세밀도란

세밀도(LOD:Level of Detail)란 영상의 각각의 객체를 가까운 객체는 자세히 표현하고 먼 객체는 상대적으로 대략 표현하는 기법으로 3차원 공간정보의 데이터량이 많아져 자료의 전송과 시각화를 효율적으로 처리 및 표현하기 위해 개발된 기법을 LOD(세밀도)라 한다.

 

1) 세밀도의 특징

Level of Detail(LOD)는 컴퓨터 그래픽스 응용 프로그램에서 장면이나 객체를 거리나 중요도와 같은 요소에 따라 다양한 세부 수준으로 표시하는 개념을 나타냅니다. 간단히 말하면, 물체가 가까울 때는 더 많은 세부 정보를 표시하고 멀리 있을 때는 단순화하는 것입니다.

특징	내용
최적화 (Optimization)	LOD는 성능 향상을 위해 동적으로 세부 수준을 조절함으로써 불필요한 리소스 사용을 방지합니다.
거리 기반 표시 (Distance-based Rendering)	가까이에 있는 물체는 더 많은 세부 정보로 표시되고, 멀리 있는 경우 단순화되어 시각적인 부담을 최소화합니다.
미핑맵핑 (Mipmapping)	텍스처의 LOD를 관리하기 위해 사용되며, 멀리 떨어진 텍스처는 작은 해상도의 이미지로 대체되어 성능을 향상시킵니다.
기하 단순화 (Geometry Simplification)	물체의 기하적 형태를 간소화하여 멀리서 보일 때 불필요한 세부 사항을 제거하고 성능을 최적화합니다.
다단계 모델 전환 (Multilevel Model Switching)	다양한 세부 수준의 모델을 동적으로 전환하여 사용자에게 시각적으로 일관된 경험을 제공하면서도 성능을 향상시킵니다.
시각적 충실성 (Visual Fidelity)	LOD는 성능 최적화를 위해 세부 정보를 줄이지만, 시각적으로 만족스러운 환경을 유지하기 위해 중요한 세부 사항은 유지됩니다.
실시간 렌더링 (Real-time Rendering)	특히 비디오 게임과 같은 응용 프로그램에서 LOD는 실시간으로 화면을 렌더링하여 사용자에게 부드러운 그래픽스 경험을 제공하는 데 중요한 역할을 합니다.

 

2. LOD기법의 종류

정적 LOD(Static Level of Detail)과 동적 LOD(Dynamic Level of Detail)은 LOD 기법을 구현하는 두 가지 주요 방식입니다.

1) 정적 LOD

         - 장점 : 연산이 간단, 처리속도가 빠르다

         - 단점 : 영상의 튀는 현상이 발생할수 있다, 메모리의 낭비가 심하다.

        - 물체의 거리를 관측하여 가까운거리는 정밀하게 거리가 멀어질수록 메시의 단계를 낮추는 기법

 

2) 동적 LOD

         - 장점 : 튀는 현상이 적게발생된다. 메모리의 낭비가 없다.

         - 단점 : 추가적 연산작업이 필요하다, 처리속도가 느리다.

        - 물체의 거리를 관측하여 실시간으로 메시의 정밀도를 변화시키는 기법

 

3. 지하시설물 3D가시화 정보 표준데이터셋

3차원 국토공간정보의 세밀도는 기하정보와 가시화정보에 따라 일관성 있게 표현하여야 한다

1) 설로형 정보

         - LOD1 : 단순 3차원면형,  주변지형물 미제작,  단색 텍스쳐

         - LOD2 : 단순 3차원면형, 주변지형물 미제작, 가상 영상 덱스쳐

         - LOD3 : 3차원 가상심볼, 주변지형물 미제작, 가상 영상 덱스쳐

         - LOD4 : 3차원 실사심볼, 주변지형물 제작, 가상 영상 덱스쳐

 

    2) 구조물 및 지반정보

         - LOD1 : 단순 3차원 정보, 단색텍스쳐

         - LOD2 : 단순 3차원 정보, 컬러텍스쳐

         - LOD3 : 3차원 심볼, 가상 영상 텍스쳐

         - LOD4 : 3차원 실사모델, 실사영상 텍스쳐