本文是“重走学习路”系列的第一篇，从最基础的LOD概念说起。
“LOD是什么，为什么我们需要知道LOD？”这是每一名BIM从业者都会遇到的问题。如果你想要正确理解LOD这一概念；或是能够快速有效的给他人科普，那么我相信这篇文章会有所帮助。
BIM行业流传着这么一句话："模型是所有BIM实施工作的基础。"我们可以类比着阐述一下："LOD是BIM模型的基础。"在一定程度上，LOD是BIM技术体系的一个衡量标准，是它的"度量衡"单位。如果没有LOD帮我们去定义BIM模型精度等级，我们就无法顺畅的开展工作。
处于一个信息大爆炸的时代，我们经常见到各种缩略词。这些缩略词给我们带来了便捷，但有时麻烦也随之而来。LOD就是这样的一个缩略词。它可以是“Level of Detail”的缩写，也可以是“Level of Development”的缩写。两者不光是字面上相似，且在使用场景上面也极为相似：都是用于定义三维模型的某一种等级。也正是因为这样，许多的工程行业人员在接触BIM时，往往错误理解了适用于BIM的LOD概念。
当然我们现在知道：在BIM领域里，LOD应当被理解为"Level of Development"。然而为什么是这样？
Level of Detail，即：细节层次（也称“细节层次技术”），最早由J．Clark．于1976年在《Hierarchical Geometric Models for Visible Surface Algorithms》中提出，属于计算机图形学领域的一个专业术语。随着计算机技术的不断发展，各行各业都诞生了许多的可视化系统。为了更有效的利用算力资源，在同等情况下获得更好的视觉效果和处理速度，诞生了一系列的处理技术。LOD（Level of Detail）就是其中的一种。
图1：Box
根据常识我们容易知道：人眼所能感知的细节，与观察对象距离的远近、运动的快慢、与视野的位置关系有关。即：
1.物体距离越远，人眼看到的细节越少；
2.物体运动速度越快，人眼越难以观察细节；
3.物体越靠近视域中心，人眼看到的细节越多。
与此同时，由于可视化系统必然是通过某种屏幕显示系统呈现的，因此人眼观察细节的能力还会与“帧频率（每秒画面刷新次数）”有关。
这样一来，我们就很容易理解：即便是在同一幅画面中，人眼所能观察到不同物体的细节程度是不一样的。因此，我们可以根据这种不同合理的分配算力资源，让距离越近、运动速度越慢、越靠近人眼视域中心的物体，呈现更多细节；反之，则呈现更少细节。这种“合理”的算法，就是LOD（Level of Detail）技术了。与此同时，根据“细节层次”的高低，我们可以将相应的三维模型（物体）进行分级，从而诞生了一个关于“三维模型的LOD层级”的概念。
另一方面，“细节”的内容主要由3个方面的信息组成，即：光照、纹理、几何面。由于“光照”和“纹理”的基本单位是“几何面”，因此我们可以简单的理解为：三维模型的几何面越多，则细节越多，则相应的LOD层级越高。显然，这是符合人的直觉认知的一个结论。
图2：头像网格化
即便是对于不了解LOD技术的人而言，也很容易判断出图2中头像的细节程度是从右向左依次提高的。 但直觉并非往往是正确的，在BIM领域的LOD概念并不局限于此。
Level of Development，即：发展精细度等级（通常叫做“精度等级”），最早由美国建筑师学会（AIA）于2008年在《E202–2008, Building Information Modeling Protocol Exhibit》中提出，属于BIM领域的一个专业术语。正如前文所述，某种程度上LOD可谓是BIM领域的“度量衡”单位。相较于“Detail”，“Development”更为抽象和难以理解。为了便于大家理解，本文先采用一种容易理解但 “错误” 的方式进行说明。
建筑工程项目的全生命周期包括了项目的决策阶段、实施阶段和使用阶段（也称“运营阶段”），其下又可细分为若干个阶段，参见下图。
图3：全生命周期阶段划分
可以想象的是：“在一个工程项目的全生命周期过程中，涉及的信息量极大，种类极多，并且信息存在的形式也会有不同变化。同时，不同阶段的工作目标和任务不同，参与的单位/人员也会不同，需要输入、处理、输出的信息也不同。”在这样的一种情况下，如何高效沟通协作就成了工程行业必须要面对的一个问题（当然，个人认为大部分情况下这个问题并没有得到很好的解决）。
很容易想到的是，我们可以划定一种信息的层级标准，例如“设计准备阶段层级标准”、“运营阶段层级标准”。当我们开展相关工作时就可以十分便捷的进行沟通：我需要一份达到“施工图设计阶段层级标准”的文件。实际上，住建部于2008年颁发的《建筑工程设计文件编制深度规定》就是这样的一种文件。
在BIM的领域中，模型成为了工程信息的主要载体和呈现形式，LOD也就应运而生。在实际工作中，当精度从LOD100发展至LOD400（此处按AIA定义的等级）时，BIM模型的细节（与前文同义）有显著的增加。这就是为什么人们往往混淆了LOD概念的主要原因。
图4：BIM模型精细度示例
但我们应当认识到：LOD本质上是一项工程信息的层级标准。它的诞生是为了解决工程行业高效沟通协作的问题，而不是为了建立更精细的三维模型。仅仅是因为“几何信息”也是“工程信息”的一种，因此容易被人误解。以图4为例，我们应当看到的是：随着LOD层级的提升，模型具备了更多的信息。相较于LOD200，LOD300具有了主要材质信息；相较于LOD300，LOD350具有了更细致的二次结构深化信息（构造柱、过梁）；相较于LOD350，LOD400具有了十分精细的砌体、钢筋信息。随着信息的增加，我们能够更加信息化、更加高效的形式开展工作。例如在LOD400的情况下，我们可以基于模型做到排砖优化，可以基于模型自动化的生成砌体、钢筋的料单和加工图。而这些在传统方式下由于成本原因，几乎是不能普及的。
最后，附上表1以便各位加深理解。
表1：LOD概念对照表
关于LOD这一概念我们还有许多内容可以展开说明，由于篇幅缘故这些我将在《LOD概念（二）》当中予以体现。在下一篇文章中我将会：
1.做一个基本的考据工作，看看国内外LOD标准的异同；
2.说明为什么本文中采用了“错误”的方式用于说明LOD概念；
3.阐述一些个人关于LOD的思考问题。
[1] 邵艳红.LOD技术及其算法[J].软件导刊,2008(10).
[2] 陈刚.虚拟视景仿真中的LOD及mipmapping技术[J].计算机应用研究,1997(5).
[3] 吴润榕,张翼.精细度管控——美标LOD 系统与国内建筑信息模型精细度标准的对比研究[J].计算机应用研究,1997(5).
[4] 赵全泽.从“BIM乌托邦”看LOD（模型精度）对BIM应用的影响[J].建设监理,2016(7).
[5] BIMForum.Level of Development（LOD） SPECIFICATION PART I & COMMENTARY[EB/OL].
https://bimforum.org/lod/.