feat: LOD 网格分级——meshopt 解析期简化 + 按距离/级联选级

vendored meshoptimizer 1.2(submodule 环境故障改直接 vendor)。Mesh
多 LOD:各级索引连续拼进同一 index buffer(共享顶点,LodRange 区间
选择),解析期 meshopt_simplify 生成链(LOD0=原始,每级目标减半,
相对误差 1e-2,小网格复用上级);都在 worker 线程,加载零额外卡顿。

SceneRenderer 按 (mesh, LOD) 聚合 batch(lookup key = 指针<<8|lod):
主视图按屏占比近似 radius/dist 选级(阈值 10/20 倍半径);阴影级联
按级联序降级(越远越简)。Draw 按 batch.lod 选索引区间。

A/B 对比(100 背包 10×10,RTX 5060 Laptop,vsync off):
- 纯背包:LOD 开 93-95 fps / 关 90-107 fps —— 无显著差异
- 加 SunTemple:LOD 开 52-56 / 关 51-55 —— 无显著差异
结论:当前场景瓶颈不在顶点数(5060 顶点吞吐富余),LOD 基础设施
保留(几何复杂资产/低端 GPU/更大场景生效),帧率问题转向 Tracy
GPU 时间线定位真实瓶颈。

坑:LodRange 记录"LOD 不足复用最后一级"时 first 不得继续累加
(buffer 无重复数据,累加必越界——VUID-08798 抓的)。
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2026-09-24 20:53:19 +08:00
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commit 5bdfb53566
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+21 -5
View File
@@ -18,13 +18,18 @@ namespace Engine
class Buffer;
class Material;
// LOD 级数:LOD0 = 原始网格,越高越简(解析期 meshopt_simplify 生成,
// 共享顶点数据,只换索引区间)
inline constexpr u32 kMeshLodCount = 3;
class Mesh
{
public:
// material 非拥有指针:Model 的材质缓存拥有(同贴图共享一份)
// lods[0] 必须为原始索引(与 vertices 对应),各级简化链由解析期生成
Mesh(Device& device, MemoryAllocator& allocator,
const std::vector<Vertex>& vertices,
const std::vector<u32>& indices,
const std::vector<std::vector<u32>>& lods,
Material* material);
~Mesh();
@@ -32,11 +37,16 @@ namespace Engine
Mesh& operator=(const Mesh&) = delete;
// instanceCount/firstInstance:GPUDriven 按 mesh 分 batch 后,
// 同 mesh 的 N 个实体一次 draw 完成,模型矩阵经实例索引取
void Draw(vk::CommandBuffer cmd, u32 instanceCount = 1, u32 firstInstance = 0) const;
// 同 mesh 的 N 个实体一次 draw 完成,模型矩阵经实例索引取。
// lod:索引区间选择(越界取最高级)
void Draw(vk::CommandBuffer cmd, u32 instanceCount = 1,
u32 firstInstance = 0, u32 lod = 0) const;
Material* GetMaterial() const { return m_Material; }
u32 GetIndexCount() const { return m_IndexCount; }
u32 GetLodIndexCount(u32 lod) const
{
return m_Lods[lod < kMeshLodCount ? lod : kMeshLodCount - 1].indexCount;
}
// 局部空间包围球(构造时从顶点算出),视锥剔除用
struct Bounds {
@@ -46,10 +56,16 @@ namespace Engine
const Bounds& GetBounds() const { return m_Bounds; }
private:
// 同一 index buffer 内连续排布的各级索引区间
struct LodRange {
u32 firstIndex = 0;
u32 indexCount = 0;
};
Scope<Buffer> m_VertexBuffer;
Scope<Buffer> m_IndexBuffer;
std::array<LodRange, kMeshLodCount> m_Lods{};
Material* m_Material;
u32 m_IndexCount = 0;
Bounds m_Bounds;
u64 m_VertexBytes = 0;
+3 -1
View File
@@ -34,7 +34,9 @@ namespace Engine
// worker 线程产出(ParseFromDisk),主线程消费(FromParsed)。
struct ParsedMesh {
std::vector<Vertex> vertices;
std::vector<u32> indices;
// LOD 链([0] = 原始索引,越往后越简):解析期 meshopt_simplify
// 生成(worker 线程),消费端共享顶点只换索引
std::vector<std::vector<u32>> lods;
std::array<std::string, Material::kSlotCount> texPaths;
MaterialParams params;
};
@@ -73,7 +73,9 @@ namespace Engine {
// 时实例分散各处),扁平化成连续数组推迟到 appendView
std::vector<std::vector<glm::mat4>> batchWorlds;
std::vector<std::vector<glm::mat4>> batchPrevWorlds;
std::unordered_map<Mesh*, u32> lookup;
// key = (Mesh*, LOD):同 mesh 不同 LOD 索引区间不同,
// 必须分开成 batch(低 8 位 LOD,高位指针,指针 8 字节对齐安全)
std::unordered_map<u64, u32> lookup;
void Clear()
{
+3 -1
View File
@@ -19,11 +19,13 @@ namespace Engine {
class Mesh;
// GPUDriven:按 mesh 聚合的绘制批
// GPUDriven:按 (mesh, LOD) 聚合的绘制批——同 mesh 不同 LOD 的实例
// 索引区间不同,不能并成一次 draw
struct InstanceBatch {
Mesh* mesh;
u32 first; // 在实例矩阵数组中的起始下标
u32 count; // 实例数
u32 lod = 0; // 绘制用索引区间(Mesh::Draw)
};
// 一个渲染视图的剔除结果(相机视图 / 光源视图各一份)