渲染性能優化指南

本指南幫助在不同性能等級的設備上調優 SDK，獲得流暢的 3DGS（3D Gaussian Splatting）渲染體驗。

1. 關閉抗鋸齒

Three.js 的 WebGLRenderer 默認不啟用抗鋸齒。如果你的項目中開啟了 antialias: true，在性能敏感場景建議關閉：

const renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: false });

為什麼可以關閉？ 3DGS 的每個高斯點本身就是一個平滑衰減的半透明橢圓，大量橢圓疊加後邊緣天然平滑，不需要額外的多重採樣抗鋸齒（MSAA）。關閉 MSAA 可減少 GPU 對每個像素的採樣次數（通常從 4 次降為 1 次），提升渲染幀率。

Cesium 用户：Cesium 的 Viewer 默認不開啟 MSAA，無需額外操作。

2. 降低渲染分辨率

通過降低設備像素比，可以成比例減少 GPU 需要處理的像素總數。這是對 GPU 填充率瓶頸最有效的手段。

Three.js：

// High-performance device: use native pixel ratio
renderer.setPixelRatio(window.devicePixelRatio);

// Mid-range device: cap pixel ratio
renderer.setPixelRatio(Math.min(window.devicePixelRatio, 1.5));

// Low-end device / mobile: fixed 1x rendering
renderer.setPixelRatio(1.0);

Cesium：

const viewer = new Cesium.Viewer('container', {
    // Control rendering resolution via resolutionScale
    resolutionScale: 1.0 // Use 1.0 for low-end devices; use window.devicePixelRatio for high-end
});

性能差異參考（以 1080p 邏輯分辨率為例）：

高 DPI 屏幕（如 Retina）的 devicePixelRatio 通常為 2 或 3，降低到 1.0 可獲得 4～9 倍的片元處理性能提升，代價是渲染畫面變模糊。

3. 限制最大渲染點數 — setMaxSplats

這是最重要的性能調節參數。 它控制每幀參與渲染的高斯點總數上限。

lccObj.setMaxSplats(3000000); // Max 3 million splats per frame

SDK 的 LOD 調度器在每幀遍歷場景的空間索引，按距離和視錐選出需要渲染的節點。當總點數超過此限制時，調度器會從遠處或低優先級的節點開始丟棄，直到總點數滿足限制。

取值參考：PC 端 90 萬 ～ 1000 萬，移動端 50 萬 ～ 260 萬，根據設備性能選擇。詳見文末設備分檔推薦配置。

4. 限制單節點最大點數 — setMaxNodeSplats

控制單個空間節點的最大渲染點數。超過此閾值的節點會被自動降級到更粗糙的 LOD 等級。

lccObj.setMaxNodeSplats(1500000); // Max 1.5 million splats per node

為什麼需要這個參數？ 在大型場景中，建築密集區等高密度區域的單個節點在最高 LOD 下可能包含數百萬個高斯點。如果不限制，相機靠近時一個節點就會佔滿整個渲染預算，導致其它區域沒有預算可用。這個參數讓渲染預算的分配更均勻。

取值建議：通常設為 setMaxSplats 值的 1/3 ～ 2/3，具體取決於場景密度和檔位。詳見文末設備分檔推薦配置。

5. 限制渲染起始 LOD — setStartLod

控制最高精度等級。LOD 0 為最精細，數值越大精度越低。

lccObj.setStartLod(0); // Finest quality (desktop default)
lccObj.setStartLod(1); // Skip finest level (mobile default)
lccObj.setStartLod(2); // Skip first two levels (very low-end devices)

SDK 對場景數據進行了多級 LOD 構建。LOD 0 包含完整精度數據，LOD 1 約為 LOD 0 的 1/2 點數，以此類推逐級遞減。setStartLod 限制調度器可選擇的最低 LOD 等級：設為 1 表示即使相機貼近物體，也不會加載 LOD 0 數據。

性能影響：

6. 限制最大渲染距離 — setMaxDistance

控制從相機出發的最大渲染距離，單位為米。超出此距離的內容不會被下載、解壓和渲染。

lccObj.setMaxDistance(200); // Desktop default
lccObj.setMaxDistance(100); // Mobile default

減小最大距離可以減少可見節點數量，降低網絡下載、CPU 排序和 GPU 渲染的全鏈路開銷。適合室內或近距離瀏覽場景。

注意：SDK 內置了高度自適應機制——當相機升至高空（> 20 米）後，會自動放寬距離限制，使俯瞰視角能看到更遠的範圍。

取值參考：

詳見文末設備分檔推薦配置。

7. LOD 自動優化 — setLodAutoLevelUp

啟用後，SDK 會在渲染預算有餘裕時自動提升部分節點的精度。

lccObj.setLodAutoLevelUp(true); // Enable (recommended for mid-to-high-end devices)
lccObj.setLodAutoLevelUp(false); // Disable (recommended for low-end devices or stable frame rate)

當實際渲染點數低於 setMaxSplats 的限制時（比如相機看向空曠區域），自動優化機制會把剩餘預算分配給近處節點，自動加載更高精度的 LOD 數據來補充細節。

權衡：開啟後畫質更好，但可能觸發額外的數據下載和解壓，在低端設備上有可能導致偶爾的幀率波動。

8. 球諧光照 — useShcoef

球諧光照（Spherical Harmonics，SH）讓高斯點的顏色能夠隨觀察角度變化，呈現更真實的反光和光澤效果。SDK 默認關閉。

// Check if data contains SH coefficients before enabling
if (lccObj.hasShcoef()) {
    lccObj.useShcoef(true, (percent) => {
        console.log('SH loading: ' + (percent * 100).toFixed(1) + '%');
    });
}

// Disable
lccObj.useShcoef(false, () => {});

開啟效果：

• 物體表面的反光、光澤隨視角自然變化
• 渲染品質顯著提升，尤其是對金屬、玻璃、漆面等高光材質

性能代價：

• GPU 顯存增加，需要額外存儲 RGB 球諧係數
• GPU 頂點着色計算量增加，需要額外計算 15 個球諧基函數
• 對於LCC格式，需要額外下載 SH 數據文件

建議：僅在高端桌面設備上開啟。移動端不建議使用。

9. 其它優化選項

本地緩存（IndexedDB）

通過 useIndexDB: true（默認開啟）啟用本地數據緩存。二次訪問同一場景時直接從本地讀取，大幅減少加載時間。

LOD 平滑過渡

LCC2 支持 LOD 平滑過渡（默認開啟），減少 LOD 切換時的視覺跳變：

lccObj.setSmooth(true); // Enable (default)
lccObj.setSmooth(false); // Disable

該功能通過約束相鄰空間節點的 LOD 差異，消除精度斷層。CPU 開銷極小，建議保持開啟。

設備分檔推薦配置

PC

Mobile