LODとは？ゲームで使われるハイポリ・ローポリと遠景表示の仕組みを解説

ゲームプランナーの考え方
2020.03.24

LODとは？ゲームで使われるハイポリ・ローポリと遠景表示の仕組み

ゲームのグラフィック技術を少しでも触ったことがある人なら、**LOD（Level of Detail）**というLOD（Level of Detail）とは、カメラから見たオブジェクトの大きさや距離などに応じて、表示する3Dモデルの詳細度を切り替える技術です。

ゲームでは、近くにあるオブジェクトには細かいモデルを表示し、遠くにあるオブジェクトにはポリゴン数を減らした軽いモデルを表示します。

例えば、

  • 近距離：細かく作り込んだモデル
  • 中距離：少し簡略化したモデル
  • 遠距離：大きく簡略化したモデル
  • さらに遠距離：描画しない

といったように、状況に応じて表示するモデルや描画方法を切り替えます。

これにより、見た目への影響を抑えながら描画負荷を軽減できます。

LODとは処理負荷を軽減する技術

LODが使われる最大の理由は、

ゲームの処理負荷を軽くするためです。

極端な例を考えてみましょう。

もし非常に高品質なキャラクターモデルがあったとします。
背景も同じように、とてもリッチなグラフィックで作られているとします。

その状態で

画面に100体のキャラクターを同時に表示する

としたらどうなるでしょうか。

もし1体表示するだけでも処理がギリギリだった場合、100体表示するのはほぼ不可能です。

そこで使われるのが LOD（Level of Detail） です。

LODの仕組み：距離によってモデルを切り替える

実際のゲームでは、次のような仕組みが使われています。

  • 近くにあるキャラクター → ハイポリモデル
  • 少し離れたキャラクター → ミドルモデル
  • 遠くのキャラクター → ローポリモデル

表示状況モデルの状態
近距離細かく作り込んだモデル
中距離少し簡略化したモデル
遠距離ポリゴン数を大きく減らしたモデル
さらに遠距離必要に応じて描画しない

つまり

距離によってモデルの品質を変えているのです。

実際にゲームをプレイしていると、遠くにある物体に近づいたとき

一瞬だけ形が変わる瞬間

を見たことがあるかもしれません。

それが LODの切り替えポイントです。

この仕組みを使うことで

  • 近くのものは高品質
  • 遠くのものは軽いモデル

というバランスを取ることができます。

LODがあるから広いゲーム世界が作れる

最近のゲームでは

  • オープンワールド
  • 広大なマップ
  • 大量のNPC

などが当たり前になっています。

これらを実現できている理由の一つが、LOD技術の存在です。

もちろんLODだけで実現しているわけではありませんが、

ゲームのパフォーマンスを支える重要な技術の一つ

であることは間違いありません。

すべてのものにLODが必要なわけではない

ただし、すべてのオブジェクトにLODを作る必要があるわけではありません。

例えば次のような状況を考えてみてください。

町を再現したゲームがあるとします。

その町の中には

  • 人
  • 車
  • 建物
  • 小物

など、さまざまなオブジェクトがあります。

そしてプレイヤーの視点が

1000メートル上空

だったとします。

このとき

  • 人
  • 空き缶
  • 昆虫

などを表示する必要があるでしょうか？

ほとんどの場合、必要ありません。

表示距離でオブジェクトを消すという方法

このような場合は、LODを使うのではなく

一定距離でオブジェクトを表示しない

という処理が使われます。

例えば

  • 近づくと表示される
  • 離れると消える

という仕組みです。

これは 表示距離（Draw Distance） の設定によるものです。

実はこの方法は、

LODよりもさらに軽い処理になります。

なぜなら、

そもそも描画しないからです。

ゲームでLODを確認する方法

もしゲームをプレイしていてLODを確認したい場合は、次の方法を試してみてください。

  1. 遠くから見える物体を1つ見つける
  2. その物体にゆっくり近づく
  3. また遠ざかる

すると、ある距離で

モデルが切り替わる瞬間

を見ることができます。

その距離を行き来すると、LODの切り替えを確認できます。

実際のゲームでもLODは使われている

この技術は、多くのゲームで使われています。

例えば

PS4の『スパイダーマン』

でもLODが使われています。

ただし、このゲームはLODの切り替えがとても上手く隠されています。

そのため、意識して探さないと

どこで切り替わっているのか分からないレベル

になっています。

もしゲームを持っている方は、ぜひ探してみてください。

意外と見つけるのは難しいですよ。

まとめ

LOD（Level of Detail）は、ゲームグラフィックを支える重要な技術です。

ポイントをまとめると次の通りです。

  • LODはモデルの品質を切り替える技術
  • ハイポリ → ミドル → ローポリと段階的に変更する
  • 目的は処理負荷を軽くすること
  • 遠距離ではモデルを軽くする
  • 場合によっては表示自体を消すこともある

ゲームの世界が広くなり、グラフィックが進化している裏には、

こうした最適化技術が支えている

ということですね。

Q. LODとは何の略ですか？
A. LODは「Level of Detail（レベル・オブ・ディテール）」の略です。ゲームでは、オブジェクトの見え方に応じて3Dモデルの詳細度を切り替える仕組みとして使われます。

Q. LODは何段階に分けるものですか？
A. 決まった段階数はありません。ゲームやオブジェクト、使用するゲームエンジンなどに応じて、必要な段階数を設定します。

Q. LODを使うとなぜゲームが軽くなるのですか？
A. 遠くにあるオブジェクトを、ポリゴン数の少ない簡略化したモデルに切り替えることで、描画に必要な処理を減らせるためです。さらに遠い場合は、描画自体を行わないこともあります。

ゲームのXYZ軸の考え方はこちら

[PS4] Marvel’s Spider-Man(マーベル スパイダーマン) 


Marvel’s Spider-Man 2(マーベル スパイダーマン2) PS5


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