【Unity】LODGroup 计算公式

Unity 在配置 LodGroup 时，其分级切换的计算方法是按照物体在相机视野中占据的比例计算的。在运行时，如果相机视野范围（Field of View）没有改变，那么这个值可以直接换算成物体距离相机的距离。这里就讨论下如何计算得到这个距离。

1、LODGroup 切换判定的原理

渲染部分就跳过，这里只讲 Unity 计算 Lod 切换判定的原理，如下图所示：

绿色区域为视野范围，蓝色 GameObject 为目标物体，Unity 计算的值就是 GameObject 的尺寸与当前相机视野的比例，即 Size / ViewDistance ，并以此为标准进行 LOD 的切换。

我们在 LOD Group 中可以进行配置分级比例：

以上图为例，就是当 Object Size 占比小于 49.97% 时切换到 Lod1，小于 22.8% 时切换到 Lod2，以此类推。

这个是物体的缩放为 1 的情况，实际计算时也要考虑物体的缩放对屏幕占比的影响。

2、计算方法

显然在相机的 Field of Veiw 不变的情况下，这个比例可以直接转换成物体距离相机的距离进行简单计算（Camera Distance）。一般情况下，为了节约性能，都是采用判定相机到物体的距离来进行 LOD 裁剪。

计算原理就是简单的三角函数，代码如下：

Mesh mesh；//自行获取网格
LODGroup group；//自行获取LOD Group
LOD[] lods = group.GetLODs();

//这里是按scale为1算的，实际计算要侧乘上缩放值
float3 size = mesh.bounds.size;

//unity 是取最大值，而不是对角线长度
float objectSize= math.max(math.max(size.x, size.y), size.z);

//根据相机的配置获取相机角度（弧度制）
float cameraAngle = math.radians(CameraFieldOfView * 0.5f);
//计算当物体刚好所占屏幕比例为 1 时，距离相机的距离；
float cameraRatio = objectSize* 0.5f / math.tan(cameraAngle);

//根据相似三角形原理和 LOD Group 配置，分别计算出多级lod物体距离相机的距离
if (lods.Length > 0)
    x = cameraRatio / lods[0].screenRelativeTransitionHeight;
if (lods.Length > 1)
    y = cameraRatio / lods[1].screenRelativeTransitionHeight;
if (lods.Length > 2)
    z = cameraRatio / lods[2].screenRelativeTransitionHeight;
if (lods.Length > 3)
    w = cameraRatio / lods[3].screenRelativeTransitionHeight;

计算完成之后的lod就可以保存下来，只要相机不变就不用再计算了。