Mikä on Ambient Occlusion?

VXAO muuntaa maailmanavaruuden objektit vokseleiksi ja käyttää niitä varjojen laskemiseen. Ambient occlusion on grafiikkavaihtoehto, joka on saatavana asetusvalikossa monille videopeleille. Vaikka joissakin peleissä selitetään, että ympäristön okkluusio parantaa varjoja, melkein mikään peli ei itse asiassa selitä, mitä se tekee yksityiskohtaisesti.

Mikä on ympäristön okkluusio?

Ambient okkluusio on varjostustekniikka, joka simuloi kuinka esineet peittävät ympäröivän valaistuksen. Se on suunniteltu työkaluksi saada varjot näyttämään mahdollisimman realistisilta, ja sisäreunat ja kohteiden alla olevat pinnat ovat tummempia.

Vinkki: Occlude on toinen sana estämistä tai estämistä varten, joten ympäröivä okkluusio simuloi, kuinka esineet estävät valon luoden realistisia varjoja.

Yksinkertaisimmassa muodossaan ympäristön okkluusio laskee vain varjot, jotka syntyisivät taivaan hajavalonlähteestä. Edistyneemmät toteutukset ottavat huomioon myös muut valonlähteet, kuten lamput, taskulamput ja kuono-salamat.

Ensimmäinen peli, joka sisälsi ambient occlusionin, oli vuoden 2007 peli Crysis.

Millaisia ​​ympäristön okkluusiotyyppejä on olemassa?

SSAO eli Screen-Space Ambient Occlusion on erityisen kevyt toteutus ympäristön okkluusiosta. "Näyttötila" on termi, joka tarkoittaa, että SSAO ottaa huomioon vain aktiivisesti renderöidyt objektit. Tämä tarkoittaa, että kohteille, jotka eivät ole tällä hetkellä näkyvissä, ei suoriteta laskelmia.

Jos esimerkiksi torni luo varjon kadun poikki ja käännät kameraa niin, että torni ei enää näy näytöllä, sen luoma varjo katoaa. Vastaavasti kaukaa oleva esine, jonka lähempänä oleva kohde estää näkyvistä, ei heitä varjoa, vaikka sen pitäisi olla näkyvissä, esimerkiksi kuorma-auton estämä puu. Joissakin tapauksissa tämä voi tarkoittaa, että varjo, jonka pitäisi ilmestyä esineen, kuten säiliön, alle ei ilmesty, koska säiliön takaosaa, yläosaa ja alaosaa ei renderoidu, eivätkä ne siten peitä valoa.

SSAO:lla on myös ongelmia varjojen luomisessa sinne, missä niitä ei pitäisi olla, varsinkin kun se liittyy kahteen eri etäisyydellä toisistaan ​​olevaan kohteeseen.

HBAO tai Horizon Based Ambient Occlusion on Nvidian edistyneempi ympäristön okkluusiototeutus. AMD:llä on samanlainen toteutus, jota he kutsuvat HDAO:ksi tai High Definition Ambient Occlusioniksi. HBAO:lla varjot levitetään pinnoille tarkemmin, jolloin vältytään aiheuttamasta niin monta vääriä varjoja. Valitettavasti tehokkuusvaikutus on merkittävä, joten tehoste renderöidään vain puolessa mittakaavassa, mikä tarkoittaa, että varjotehoste on pienempi resoluutio.

HBAO+ on HBAO:n paranneltu versio, joka korjaa useita suorituskykyongelmia ja mahdollistaa varjojen hahmontamisen täydessä mittakaavassa ilman liiallista vaikutusta suorituskykyyn. Tämä suurempi tarkkuus mahdollistaa pehmeämpiä ja tasaisempia varjoja. Paremmat varjojen hämärtymistehosteet ovat erityisen tärkeitä ulkonäkymissä, joissa esineiden, kuten voimalinjojen, tulisi heittää pehmeitä varjoja kovien varjojen sijaan. HBAO+ käsittelee myös ongelmia, joita HBAO voi aiheuttaa liikkuvien kohteiden tai kameran liikkeen aiheuttaman välkkymisen kanssa.

VXAO tai Voxel Accelerated Ambient Occlusion on Nvidian uudempi tekniikka. Näyttöavaruusalgoritmin sijaan se käyttää maailmanavaruuden ympäristön sulkemisalgoritmia. Tämä tarkoittaa, että näytön ulkopuolella olevat kohteet voivat silti luoda varjoja, mikä mahdollistaa varjojen luomisen kameran takaa ja kohteiden alta, mikä tarjoaa paljon realistisemman ulkonäön. VXAO muuttaa maailmanavaruusobjektit vokseleiksi ja käyttää niitä varjojen laskemiseen.

Vinkki: Voxelit ovat alhaisemman resoluution malleja kuin objektien alkuperäinen monikulmiomäärä. Tekstuurien renderöiminen vokseleihin näyttäisi huonolta, koska objektien muoto olisi paljon pienempi resoluutio. Varjojen luomiseksi tämä vähentynyt objektin yksityiskohta parantaa kuitenkin merkittävästi suorituskykyä, mutta heikentää laatua merkityksettömästi.

Toisin kuin aikaisemmissa ympäristön okkluusiototeutuksissa, se tosiasia, että VXAO on maailmanavaruus, tarkoittaa, että se on tietoinen kohteiden välisestä etäisyydestä, mikä mahdollistaa varjojen laskemisen tarkemmin varjosta kauempana oleville kohteille. Se myös estää haloefektin, joka voi joskus näkyä pintojen, kuten seinien, edessä kävelevien hahmojen ympärillä. VXAO on prosessoriintensiivisempi kuin aiemmat ympäristön tukkimisen iteraatiot, mutta se tarjoaa parhaan varjolaadun.