Разделить на отдельные части и рендерить только то что видно в конкретный момент.
Всякие объекты, которые видны только под одним углом, сделать в виде спрайтов. Удалить всё что не видно - если у тебя честные 3д-модели, то спокойно можно половину полигонов без сожаления удалить.
и при попытки рендерить ее полностью, она очень сильно теряет в качестве
Как это проявляется? Как вообще рендеринг происходит? Если это не в реальном времени рендеринг, а какой-то рей трейсинг, то видимо надо подождать больше проходов.