ในวิทยาการคอมพิวเตอร์เซตระดับ (Level set)คือโครงสร้างข้อมูลที่ออกแบบมาเพื่อแสดงเซตระดับแบบไดนามิกของฟังก์ชัน ที่สุ่มตัวอย่าง แบบไม่ต่อเนื่อง

การใช้งานทั่วไปของโครงสร้างข้อมูลรูปแบบนี้คือการแสดง ผลภาพอย่างมีประสิทธิภาพ วิธีการพื้นฐานสร้างฟิลด์ระยะทางแบบมีเครื่องหมายที่ขยายจากขอบเขต และสามารถใช้เพื่อแก้ปัญหาการเคลื่อนที่ของขอบเขตในฟิลด์นี้ได้

วิธีการระดับเซตอันทรงพลังนี้เกิดจากOsherและSethianในปี 1988 ^{[ 1 ]}อย่างไรก็ตาม การใช้งานโดยตรงผ่านอาร์เรย์ค่าแบบหนาแน่นมิติ d ส่งผลให้มีความซับซ้อนทั้งเวลาและการจัดเก็บข้อมูลโดยที่คือความละเอียดภาคตัดขวางของขอบเขตเชิงพื้นที่ของโดเมน และคือจำนวนมิติเชิงพื้นที่ของโดเมน ${\displaystyle O(n^{d})}$${\displaystyle n}$${\displaystyle d}$

วิธีการกำหนดระดับแถบแคบที่ Adalsteinsson และ Sethian นำเสนอในปี 1995 ^{[ 2 ]}จำกัดการคำนวณส่วนใหญ่ไว้ที่แถบแคบของว็อกเซล ที่ใช้งาน อยู่ซึ่งล้อมรอบอินเทอร์เฟซโดยตรง จึงลดความซับซ้อนของเวลาในสามมิติสำหรับการดำเนินการส่วนใหญ่ จำเป็นต้องมีการอัปเดตโครงสร้างแถบแคบเป็นระยะเพื่อสร้างรายการว็อกเซลที่ใช้งานอยู่ใหม่ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการดำเนินการที่เข้าถึงว็อกเซลทั่วทั้งปริมาตร ความซับซ้อนในการจัดเก็บสำหรับแผนการแถบแคบนี้ยังคงอยู่การสร้างเชิงอนุพันธ์เหนือขอบโดเมนแถบแคบต้องใช้การแทรกสอดอย่างระมัดระวังและแผนการเปลี่ยนโดเมนเพื่อทำให้โซลูชันมีเสถียรภาพ^{[ 3 ]}${\displaystyle O(n^{2})}$${\displaystyle O(n^{3})}$${\displaystyle O(n^{3}).}$

ความซับซ้อนของเวลา ดังกล่าวถูกกำจัดออกไปในวิธีการกำหนดระดับ "สนามเบาบาง" โดยประมาณที่ Whitaker นำเสนอในปี 1998 ^{[ 4 ]}วิธีการกำหนดระดับสนามเบาบางใช้ชุดของรายการที่เชื่อมโยงเพื่อติดตามว็อกเซลที่ใช้งานอยู่รอบอินเทอร์เฟซ ซึ่งช่วยให้สามารถขยายพื้นที่ใช้งานเพิ่มขึ้นได้ตามต้องการโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมอย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพอย่างสม่ำเสมอในด้านเวลา แต่วิธีการกำหนดระดับสนามเบาบางยังคงต้องการพื้นที่จัดเก็บ ดู^{[ 5 ]}สำหรับรายละเอียดการใช้งาน ${\displaystyle O(n^{3})}$${\displaystyle O(n^{2})}$${\displaystyle O(n^{3})}$

วิธีการกริดบล็อกแบบเบาบาง ซึ่งแนะนำโดย Bridson ในปี 2546 ^{[ 6 ]} แบ่ง ปริมาตรขอบเขตทั้งหมดที่มีขนาดออกเป็นบล็อกลูกบาศก์ขนาดเล็กของว็อกเซลแต่ละบล็อกจากนั้นกริดหยาบที่มีขนาด จะจัดเก็บตัวชี้เฉพาะไปยังบล็อกเหล่านั้นที่ตัดกับแถบแคบของเซตระดับ การจัดสรรและการยกเลิกการจัดสรรบล็อกเกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวแพร่กระจายเพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลง วิธีนี้มีความซับซ้อนในการจัดเก็บที่ไม่เหมาะสมแต่ยังคงรักษาการเข้าถึงเวลาคงที่ที่มีอยู่ในกริดหนาแน่น ${\displaystyle n^{3}}$${\displaystyle m^{3}}$${\displaystyle (n/m)^{3}}$${\displaystyle O\left((nm)3+m^{3}n^{2}\right)}$

วิธี การระดับเซตแบบ อ็อกทรีซึ่งแนะนำโดย Strain ในปี 1999 ^{[ 7 ]}และได้รับการปรับปรุงโดย Losasso, Gibou และ Fedkiw ^{[ 8 ]}และล่าสุดโดย Min และ Gibou ^{[ 9 ]}ใช้ต้นไม้ของลูกบาศก์ที่ซ้อนกัน โดยที่โหนดใบประกอบด้วยค่าระยะทางที่มีเครื่องหมาย ปัจจุบันระดับเซตแบบอ็อกทรีต้องการการปรับปรุงอย่างสม่ำเสมอตามอินเทอร์เฟซ (เช่น แถบแคบ) เพื่อให้ได้ความแม่นยำที่เพียงพอ การแสดงผลนี้มีประสิทธิภาพในแง่ของการจัดเก็บและมีประสิทธิภาพค่อนข้างดีในแง่ของการสืบค้นการเข้าถึงข้อดีของวิธีการระดับบนโครงสร้างข้อมูลแบบอ็อกทรีคือสามารถแก้สมการเชิงอนุพันธ์ย่อยที่เกี่ยวข้องกับปัญหาขอบเขตอิสระทั่วไปที่ใช้วิธีการระดับเซตได้ กลุ่มวิจัย CASL ^{[ 10 ]}ได้พัฒนาแนวทางการทำงานนี้ในด้านวัสดุเชิงคำนวณพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ อิเล็กโทรคิเนติกส์ การผ่าตัดนำทางด้วยภาพ และการควบคุม ${\displaystyle O(n^{2}),}$${\displaystyle O(\log \,n).}$

วิธีการเข้ารหัสความยาวรัน (RLE) ระดับเซต ซึ่งนำเสนอในปี 2547 ^{[ 11 ]}ใช้รูปแบบ RLE เพื่อบีบอัดภูมิภาคที่อยู่ห่างจากแถบแคบให้เหลือเพียงการแสดงเครื่องหมาย ในขณะที่จัดเก็บแถบแคบด้วยความแม่นยำเต็มที่ การสำรวจแถบแคบตามลำดับนั้นเหมาะสมที่สุด และประสิทธิภาพการจัดเก็บได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมเมื่อเทียบกับระดับเซตแบบอ็อกทรี การเพิ่มตารางค้นหาเร่งความเร็วช่วยให้สามารถเข้าถึงแบบสุ่มได้อย่างรวดเร็ว โดยที่ r คือจำนวนรันต่อส่วนตัดขวาง ประสิทธิภาพเพิ่มเติมได้รับจากการใช้รูปแบบ RLE ในลักษณะการเรียกซ้ำแบบมิติ ซึ่งเป็นเทคนิคที่นำเสนอโดย DT-Grid ที่คล้ายกันของ Nielsen & Museth ^{[ 12 ]}${\displaystyle O(\log r)}$

วิธีการ Hash Table Local Level Set ได้รับการแนะนำในปี 2011 โดย Eyiyurekli และ Breen ^{[ 13 ]}และได้รับการขยายเพิ่มเติมในปี 2012 โดย Brun, Guittet และ Gibou ^{[ 14 ]}ซึ่งคำนวณข้อมูลระดับเซตเฉพาะในแถบรอบอินเทอร์เฟซ เช่นเดียวกับวิธีการ Narrow Band Level-Set แต่ยังจัดเก็บข้อมูลเฉพาะในแถบเดียวกันนั้นด้วย มีการใช้โครงสร้างข้อมูลแบบตารางแฮช ซึ่งช่วยให้เข้าถึงข้อมูลได้ อย่างไรก็ตาม Brun และคณะสรุปว่าวิธีการของพวกเขา แม้จะง่ายต่อการใช้งาน แต่ก็มีประสิทธิภาพแย่กว่าการใช้งานแบบ quadtree พวกเขาพบว่า${\displaystyle O(1)}$

ในสภาพที่เป็นอยู่ [...] โครงสร้างข้อมูลแบบควอดทรีดูเหมือนจะเหมาะสมกว่าโครงสร้างข้อมูลแบบตารางแฮชสำหรับอัลกอริธึมระดับเซต

มีสาเหตุหลัก 3 ประการที่ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลง ดังนี้:

1. เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ จำเป็นต้องใช้แถบความถี่ที่ค่อนข้างกว้างใกล้กับส่วนต่อประสาน ซึ่งจะช่วยชดเชยการขาดโหนดกริดที่อยู่ห่างจากส่วนต่อประสาน
2. ประสิทธิภาพลดลงเนื่องจากกระบวนการประมาณค่าแบบนอกช่วงบนขอบนอกของตารางกริดท้องถิ่น และ
3. ความกว้างของแถบจำกัดช่วงเวลาและทำให้วิธีการช้าลง

ในปี 2548 Corbett ^{[ 15 ]}ได้นำเสนอวิธีการเซตระดับตามจุด แทนที่จะใช้การสุ่มตัวอย่างแบบสม่ำเสมอของเซตระดับ ฟังก์ชันเซตระดับต่อเนื่องจะถูกสร้างขึ้นใหม่จากชุดตัวอย่างจุดที่ไม่เป็นระเบียบผ่าน กำลังสองน้อยที่สุด แบบ เคลื่อนที่