The Analysis of Polygonal Models Density in Three-Dimensional Computer Games

Abstract

У статті проаналізовано особливості вибору рівня щільності полігональної моделі для тривимірної комп’ютерної гри. Описано поняття тріангуляції, щільності полігональної сітки та рівня деталізації. Обґрунтовано актуальність регулювання щільності полігональної сітки об’єкта. Визначено основні типи ігрових об’єктів. Досліджено залежність кількості трикутників поверхні об’єкта від положення, типу та кривизни фігури, цільового стилю, платформи й режиму гри, загальної кількості персонажів, наявності анімованих перетворень. Проаналізовано особливості обчислення кривизни точки тривимірної поверхні, вершини трикутника полігональної сітки та всього трикутника. Описано метод визначення потреби в додатковій тріангуляції трикутника на основі оцінювання його загальної кривизни. Побудовано таблицю, що показує типові розміри полігональних моделей у популярних тривимірних комп’ютерних іграх за останнє десятиліття. Описано особливості програмних засобів для автоматизації вибору рівня деталізації поверхні

The article analyzes the features of choosing the polygonal model density level for a three-dimensional computer game. The concepts of triangulation, polygonal mesh density, and level of detail are described. The relevance of adjusting the density of the object's polygonal mesh is justified. The main types of game objects are defined. The dependence of the object surface’s number of triangles on the position, type and curvature of the figure, target style, platform and mode of the game, the total number of characters, the presence of animated transformations is examined. The features of calculating the curvature of a three-dimensional surface point, a polygonal mesh triangle’s vertex, and a whole triangle are analyzed. The method of determining the need for additional triangulation of a triangle based on the assessment of its overall curvature is described. A table that shows the typical sizes of polygonal models in popular three-dimensional computer games over the past decade has been constructed. The features of software tools for automatization of the surface’s level of detail selection are described