plot - 渲染高度细化的 "zoomed out"数据

Question

互联网上有一个 gif，其中有人使用某种 CAD 并在其中绘制了多张矢量图片。在第一帧中，他们放大了一个小点，以不同的比例显示了一个全新的不同矢量图，然后他们继续放大另一个小点，显示另一个详细的图片，重复几次。 here is the link to the gif
或者另一个类似的例子:假设你有一个时间序列，每个样本的粒度为一毫秒，然后你缩小以显示数年的数据。

我的问题是:当大量数据最终混叠成单个像素时，最终如何渲染如此精细的数据。
您是否必须遍历整个数据集才能渲染该像素(即在时间序列的情况下:遍历数百万条记录以将它们平均为 1 行，或者在 CAD 渲染整个矢量图并将其模糊成小点的情况下) ，或者可以应用某些细节级别的优化，这样您就不必这样做了？
如果是这样，它们是如何工作的，人们可以从哪里了解它？

Answer 1

这是游戏开发中一个众所周知的问题。在下文中，我假设您使用的是场景图，即基于节点的对象树。
典型的解决方案涉及这些技术的混合:

细节级别(LOD):同一模型的多个分辨率，显示或隐藏，以便在任何时候只有一个“可见”。何时隐藏和显示通常取决于相机和对象之间的距离，但您也可以将对象的比例作为一个因素。现代 3d/CAD 软件有时会为您提供模型的自动“简化”，可用作低分辨率 LOD 模型。

在最低级别，您甚至可以只使用对象的边界
盒子。检查边界框是否在视野中只是大约 1-7 点检查，具体取决于您的检查方式。您可以将对象父级用于传递边界框。

裁剪:如果一个多边形根本没有在视口(viewport)中渲染，则不需要渲染它。在您发布的 GIF 中，当相机放大一个新场景时，较大模型留下的只是背景中的单个多边形。

世界坐标的重新缩放:当您放大时，顶点的坐标变为低于零的浮点数。鉴于您希望所有坐标尽可能精确，并且现代 CPU 只能处理 64 位精度的浮点数(并且通常仅使用 32 位以获得更好的性能)，重置可见对象的缩放比例是一个好主意。我的意思是当你的相机放大到前一个 View 的 1/1000 时，你可以将更大的物体放大 1000 倍，同时调整相机的位置和焦距。任何新连接的小型模型都将使用其原始比例，从而保持其精度。
这种过渡对查看者来说是不可见的，但允许您保持在定义明确的 3d 坐标内，同时能够无限放大。
在更高的层次上:当你放大某些东西并且相机越来越靠近一个物体时，看起来世界相对于 View 变得更大了。虽然通常相机空间是移动的并且世界乘以相机的矩阵，但可以通过改变世界坐标而不是相机来实现相同的效果。