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可見範圍（HLOD）

與網格的細節級別（LOD）和遮蔽剔除一起，可見範圍是提高大型複雜 3D 場景效能的另一個工具。

在本指南中，我們將學到：

可見範圍可以做什麼以及它們在哪些場景中有用。
如何在 Godot 中設定可見性範圍（手動 LOD）。
如何調整可見範圍以獲得最佳性能和品質。

也參考

如果你只需要讓網格隨著距離變得較不精細，但沒有手動製作的 LOD 網格，可以考慮改用自動網格的細節級別（LOD）功能。

請注意，即使在同一網格上，也可以同時使用自動網格 LOD 和可見性範圍。

它的運作方式

可見範圍可應用於任何繼承自 GeometryInstance3D 的節點。因此不僅 MeshInstance3D 和 MultiMeshInstance3D 可用於美術控制的 HLOD，GPUParticles3D、CPUParticles3D、Label3D、Sprite3D、AnimatedSprite3D 及 CSGShape3D 也都能使用。

由於可見性範圍是基於每個節點配置的，因此可以使用不同的節點型別作為 LOD 系統的一部分。例如，您可以在近距離時顯示代表一棵樹的 MeshInstance3D，並在遠處將其替換為 Sprite3D 冒名頂替者，以提高效能。

HLOD 相對於傳統 LOD 系統的優點在於其層次性質。單一較大的網格可以替換多個較小的網格，因此可以減少遠處的繪製呼叫數量，但可以在近距離時保留剔除機會。例如，您可以擁有一組房屋，它們在近距離時使用單獨的 MeshInstance3D 節點（每個房屋一個），但會變成表示一組不太詳細的房屋的單一 MeshInstance3D（或使用 MultiMeshInstance3D）。

最後，當相機太近或太遠時，可見範圍也可用於使某些物件完全褪色。這可以用於遊戲目的，也可以減少視覺混亂。例如，當 Label3D 節點離玩家太遠而無法讀取或與玩家相關時，可以使用可見範圍進行淡入淡出。

設定自動簽署

這是配置基本 LOD 系統的快速入門指南。遵循本指南後，此 LOD 系統將在近距離時顯示 SphereMesh，在相機足夠遠時顯示 BoxMesh。也可以透過 Begin Margin 和 End Margin 屬性來配置較小的滯後裕度。當相機在 LOD 過渡的「邊緣」移動時，這可以防止 LOD 來回快速彈出。

選擇 MeshInstance3D 節點後，可以在 GeometryInstance3D 屬性檢視器的 Visibility Range 部分中找到可見性範圍屬性。

新增一個 Node3D 節點，用於將兩個 MeshInstance3D 節點群組在一起。
新增第一個 MeshInstance3D 節點作為 Node3D 的子節點。將新的 SphereMesh 指派給其 Mesh 屬性。
將第一個 MeshInstance3D 的可見範圍 End 設定為“10.0”，並將 End Margin 設為“1.0”。
新增第二個 MeshInstance3D 節點作為 Node3D 的子節點。將新的 BoxMesh 指派給其 Mesh 屬性。
將第二個 MeshInstance3D 的可見範圍 Begin 設定為“10.0”，將 Begin Margin 設為“1.0”。
將相機移開並返回物體。注意當相機移開時，物件如何從球體過渡到盒子。

訊號與屬性

在繼承自 GeometryInstance3D 的任何節點的屬性檢視器中，您可以在 GeometryInstance3D 的 Visibility Range 部分中調整下列屬性：

Begin: The instance will be hidden when the camera is closer to the center of the instance's AABB (axis-aligned bounding box) than this value (in 3D units).
開始邊距： 用於特寫過渡的滯後或 Alpha 淡入淡出過渡距離（以 3D 單位表示）。此屬性的行為取決於 淡入淡出模式。
End: The instance will be hidden when the camera is further away from the center of the instance's AABB than this value (in 3D units).
結束邊距： 用於遠距離過渡的滯後或 alpha 淡入淡出過渡距離（以 3D 單位表示）。此屬性的行為取決於 淡入淡出模式。
淡入淡出模式： 控制如何執行 LOD 等級之間的過渡。詳情請參閱下文。

匯出模式

備註

僅當**可見性範圍 > 開始邊距**或**可見性範圍 > 結束邊距**大於「0.0」時，所選的淡入淡出模式才會產生可見影響。

在屬性檢視器的 Visibility Range 部分中，有 3 種淡入淡出模式可供選擇：

停用： 使用遲滯方式在 LOD 等級間立即切換，可避免玩家於 LOD 切換臨界點前後移動時，出現 LOD 層級快速切換的狀況。遲滯距離由 可見範圍 > 開始邊距 和 可見範圍 > 結束邊距 決定。此模式因不會在過渡時強制啟用物件透明化，所以效能最佳。
Self（自身）： 使用 Alpha 混合來平滑地在 LOD 層級之間淡入淡出。當節點達到自身可見範圍的極限時，將會自行淡出。淡化轉場的距離由「可見範圍 > 開始邊距」和「可見範圍 > 結束邊距」決定。此模式在淡化轉場期間會強制物件進行透明算繪，因此會對效能產生影響。
相依性： 使用 Alpha 混合來平滑地在 LOD 層級之間淡入淡出。當節點達到自身可見範圍的極限時，將會淡入其相依的物件。淡化轉換的距離由「可見範圍 > 開始邊界」和「可見範圍 > 結束邊界」決定。此模式在淡化轉換期間會強制物件進行透明算繪，因此會對效能產生影響。此模式適用於使用可見父節點的階層式 LOD 系統。如果使用可見範圍來執行非階層式 LOD，其行為與「自身」相同。

可見性父節點

可見性父節點 屬性可簡化 HLOD（階層式多細節層級）的設置。當父節點在其可見範圍內時，會自動隱藏所指定的子節點。

備註

可見性父節點 的目標*必須*繼承自 GeometryInstance3D。

儘管名稱為「可見性父節點」，此屬性*可以*指向場景樹中並非實際父節點的其他節點。但無法將 可見性父節點 指向自己的子節點，否則會產生不被支援的相依循環，若發生這種情況，輸出面板會顯示錯誤訊息。

假設有以下場景樹（所有節點皆繼承自 GeometryInstance3D）：

┖╴BatchOfHouses
    ┠╴House1
    ┠╴House2
    ┠╴House3
    ┖╴House4

在此範例中，BatchOfHouses 是一個大型網格，用於在遠距離時代表所有子節點；House1 到 House4 則是代表單一房屋的小型 MeshInstance3D 節點。要設定 HLOD，只需進行兩個步驟：

將 BatchOfHouses 的 可見範圍開始 設為大於 0.0 的數值，使其僅於遠離相機時出現。在該距離內，則顯示 House1 至 House4。
將 House1 到 House4 的 可見性父節點 屬性設為 BatchOfHouses。

這樣就無需同時調整 BatchOfHouses 的 可見範圍開始 和 House1 到 House4 的 可見範圍結束，日後調整更為便利。

可見性父節點 屬性會自動管理淡入淡出模式，確保只有在父節點完全淡出後，子節點才會被隱藏，以減少明顯的突然顯示（pop-in）現象。根據你的 HLOD（階層式多細節層級）設置，可以嘗試自身與相依兩種淡入淡出模式。

備註

若以 Visible 屬性將節點隱藏，該節點會從可見性相依樹中移除，依賴該節點的其他實例將不再考慮這個被隱藏的節點或其祖先節點。

實務上，這表示如果 可見性父節點 的目標節點已將 Visible 屬性設為 false 隱藏，則子節點將不會根據父節點的 可見範圍開始 值而被隱藏。

動畫

遠距離使用更簡單的材料來提高性能

進一步提高性能的一種方法是對遠處的 LOD 網格使用更簡單的材質。雖然使用 LOD 網格會減少需要算繪的頂點數量，但材質的每個像素著色負載保持不變。然而，在複雜的 3D 場景中，每個像素著色負載通常是 GPU 的瓶頸。減少 GPU 著色負載的一種方法是在不會產生太多視覺差異時使用更簡單的材質。

這樣做時應仔細衡量效能增益，因為增加場景中「獨特」材質的數量本身就會產生效能成本。儘管如此，對遠距離 LOD 網格使用更簡單的材質仍然可以帶來淨性能增益，因為所需的每像素計算更少。

例如，在遠端 LOD 網格使用的材質上，您可以停用昂貴的材質功能，例如：

法線貼圖（尤其是在行動平台上）
邊緣
清漆
各向異性
光照
次表面散射
背部照明
折射
鄰近淡出

使用 Weblate 來進行翻譯

Godot 目前僅支援可見範圍內基於 alpha 的淡入淡出。不過，您可以透過針對不同的 LOD 等級使用多種不同的材質來使用抖動。

對於 LOD 過渡，使用抖動比 Alpha 混合有兩個優點：

抖動透明的算繪速度比 Alpha 混合更快，性能更高。
LOD 轉換期間不會因透明度排序問題 transparency sorting issues 而出現視覺故障。

抖動的缺點是在 LOD 淡入淡出過渡期間會出現「吵雜」圖案。在較高的視口解析度或啟用時間抗鋸齒時，這可能不會那麼明顯。

此外，由於 BaseMaterial3D 中的距離淡入淡出僅支援近距離淡出*或*遠距離淡入淡出，因此此設定最好只使用兩個 LOD 作為設定的一部分。

確保兩個 MeshInstance3D 節點上的 Begin Margin 和 End Margin 設定為“0.0”，因為此處不需要延遲或 alpha 淡入淡出。
在兩個 MeshInstance3D 節點上，減少開始所需的淡入淡出過渡距離，並*增加* 結束相同的距離。這是抖動過渡實際可見所必需的。
在近距離顯示的 MeshInstance3D 上，在屬性檢視器中編輯其材質。將其**距離淡入淡出**模式設定為**物件抖動**。將 Min Distance 設定為與可見範圍 End 相同的值。將**最大距離**設定為相同的值*減去*淡入淡出過渡距離。
在遠處顯示的 MeshInstance3D 上，在屬性檢視器中編輯其材質。將其**距離淡入淡出**模式設定為**物件抖動**。將 Min Distance 設定為與可見範圍 Begin 相同的值。將**最大距離**設定為相同的值*加上*淡入淡出過渡距離。