Какво е околна оклузия?

VXAO трансформира световните космически обекти във воксели, трансформира и ги използва за изчисляване на сенките. Ambient occlusion е графична опция, налична в менюто с настройки за много видео игри. Докато някои игри ще обяснят, че оклузията на околната среда подобрява сенките, почти никоя игра всъщност не обяснява какво прави в подробности.

Какво е околна оклузия?

Околната оклузия е техника за засенчване, която симулира как обектите закриват околното осветление. Той е проектиран като инструмент, който прави сенките да изглеждат възможно най-реалистични, като вътрешните ръбове и повърхностите под обектите имат по-тъмни сенки.

Съвет: Occlude е друга дума за препятстване или блокиране, така че оклузията на околната среда симулира как светлината се блокира от обекти в опит да се хвърлят реалистични сенки.

В най-опростената си форма, оклузията на околната среда изчислява само сенките, които биха били хвърлени от дифузен източник на светлина в небето. По-усъвършенстваните реализации отчитат и други източници на светлина като лампи, факли и проблясъци на дулото.

Първата игра, включваща ambient occlusion, беше играта Crysis от 2007 г.

Какви видове оклузия на околната среда съществуват?

SSAO, или Screen-Space Ambient Occlusion, е особено лека реализация на околната оклузия. „Екранно пространство“ е термин, който означава, че SSAO взема предвид само обекти, които се изобразяват активно. Това означава, че за обекти, които в момента не се виждат, няма да бъдат извършени никакви изчисления.

Например, ако има кула, която хвърля сянка през улица и завъртите камерата, така че кулата вече да не се показва на екрана, сянката, която хвърля, ще изчезне. По същия начин, обект на разстояние, блокиран от поглед от по-близък обект, няма да хвърли сянка, дори ако трябва да се вижда, като например дърво, блокирано от камион. В някои случаи това може да означава, че сянка, която трябва да се появи под обект като резервоар, не се появява, тъй като задната, горната и долната страна на резервоара не се изобразяват и по този начин не блокират светлината.

SSAO също има проблеми с хвърлянето на сенки, където не би трябвало да има такива, особено когато са свързани с два обекта на различни разстояния един от друг.

HBAO или Horizon Based Ambient Occlusion е по-усъвършенствана реализация на оклузия на околната среда от Nvidia. AMD има подобна реализация, която наричат ​​HDAO или High Definition Ambient Occlusion. С HBAO сенките се нанасят по-точно върху повърхностите, като се избягва хвърлянето на толкова фалшиви сенки. За съжаление, въздействието върху производителността е значително, така че ефектът се изобразява само в половин мащаб, което означава, че ефектът на сянка е с по-ниска разделителна способност.

HBAO+ е подобрена версия на HBAO, която адресира редица проблеми с производителността и позволява сенките да бъдат изобразени в пълен мащаб, без твърде голямо влияние върху производителността. Тази увеличена разделителна способност позволява по-меки и гладки сенки. По-добрите ефекти на замъгляване на сенките са особено важни за сцени на открито, където обекти като електропроводи трябва да хвърлят меки, а не твърди сенки. HBAO+ също така адресира проблеми, които HBAO може да има с трептене от движещи се обекти или движение на камерата.

VXAO, или Voxel Accelerated Ambient Occlusion, е по-нова технология от Nvidia. Вместо да използва алгоритъм за екранно пространство, той използва алгоритъм за оклузия на световното пространство. Това означава, че обектите, които са извън екрана, все още могат да хвърлят сенки, което позволява сенки да се хвърлят зад камерата и под обекти, осигурявайки много по-реалистичен вид. VXAO трансформира световните космически обекти във воксели и ги използва за изчисляване на сенките.

Съвет: Вокселите са модели с по-ниска разделителна способност от оригиналния брой обекти на полигоните. Изобразяването на текстурите върху вокселите би изглеждало лошо, тъй като формата на обектите би била с много по-ниска разделителна способност. За генериране на сенки обаче този намален детайл на обекта осигурява значително повишаване на производителността, като същевременно води до незначително намаляване на качеството.

За разлика от предишните имплементации на оклузия на околната среда, фактът, че VXAO е световно пространство, означава, че е наясно с разстоянието между обектите, което позволява по-точно изчисляване на сенките за обекти, по-далеч от сянката. Той също така предотвратява ефекта на ореол, който понякога може да се види около герои, които вървят пред повърхности като стени. VXAO е по-интензивен на процесора от предишните итерации на оклузия на околната среда, но предлага най-доброто качество на сянка.