O que é oclusão ambiental?

Ouvi falar de oclusão ambiental e parece bom, mas o que exatamente é isso?

A oclusão ambiental é um método para aproximar o brilho da luz em qualquer parte específica da superfície, com base na luz e no ambiente. Isso é usado para adicionar realismo.

A Wikipedia possui um bom parágrafo que explica o que é feito.

A oclusão ambiental é mais frequentemente calculada lançando raios em todas as direções da superfície. Raios que atingem o fundo ou o “céu” aumentam o brilho da superfície, enquanto um raio que atinge qualquer outro objeto não contribui com iluminação. Como resultado, os pontos cercados por uma grande quantidade de geometria ficam escuros, enquanto os pontos com pouca geometria no hemisfério visível aparecem claros.

Aqui está um artigo altamente técnico sobre isso.

A luz ambiente é um tipo de luz na computação gráfica usada para simular a iluminação global. A oclusão do ambiente é simplesmente uma simulação do sombreamento causado por objetos que bloqueiam a luz ambiente. Como a luz ambiente é ambiental, diferentemente de outros tipos de iluminação, a oclusão ambiental não depende da direção da luz. Como tal, pode ser pré-calculado para objetos estáticos.

Sem AO (esquerda) Observe que a sombra na imagem esquerda é causada pela luz direcional, com AO (direita).

No Ray Tracing tradicional, a oclusão ambiental é simulada por amostragem de raios de um determinado ponto, que assume a forma de um hemisfério, e depois é verificada a interseção com a cena (também chamada de Object Space AO).

Observe como as amostras de raios são usadas para simular a integração da AO.

Observe o alias (pontos) causado pela sub-amostragem da oclusão ambiental.

Como a técnica de amostragem por traçado de raios é muito lenta para ser usada em computação gráfica em tempo real, surgiram outros métodos que simulam esse comportamento. Uma abordagem notável é chamada Oclusão Ambiental do Espaço da Tela (SSAO).

SSAO é uma técnica de espaço na tela desenvolvida pela Crytek. A oclusão do ambiente é calculada em uma tela cheia, usando o buffer Z como a única entrada.

O fator de oclusão ambiental kA de de cada pixel é estimado testando um conjunto de pontos distribuídos em uma hemi-esfera em torno da localização do pixel. Isso simula efetivamente a abordagem tradicional de traçado de raios no espaço da tela.

O valor de kAdepende das amostras que estão na frente do valor no buffer Z. Se metade ou mais das amostras passarem em um teste de profundidade (ou seja, elas estiverem mais próximas da câmera que o pixel central), kAreceberá um valor de 1. Um número menor de amostras resultará em kAmenos de 1.

Componente SSAO de uma cena típica de jogo

http://en.wikipedia.org/wiki/Ambient_occlusion

Oclusão ambiental geralmente significa aplicar dados que representam quanta luz ambiente atinge uma superfície. Esses dados são geralmente uma textura em escala de cinza ou cores de vértice, dependendo da implementação.

Para calcular os dados da maneira mais comum, é renderizar a cena com uma textura branca sólida e 1 ponto de luz várias vezes, movendo o ponto de luz a cada vez para um local diferente em uma esfera ou hemisfério. A média dos resultados de todas as renderizações é fornecida e fornece dados sobre cada local específico na cena e quanta luz atinge esse local.

Por exemplo, um lugar na cena que sempre brilhante, não importa onde você coloca a luz, será brilhante onde, como um lugar escuro, não importa onde você coloque a luz, ficará escuro. O resultado é que você obtém algo que colocará sombras escuras nas fendas e rachaduras e na iluminação suave, onde os objetos geralmente projetam uma sombra.

Oclusão ambiental é um método para calcular a iluminação na superfície de um objeto que leva em consideração o brilho da luz devido à oclusão da superfície em relação à fonte de luz.

Ou seja, a oclusão ambiental é um método de sombreamento de natureza global, o que significa que a luz / iluminação de cada ponto da cena pode influenciar outros pontos da cena. Em contraste com os métodos locais de sombreamento, como Phong / Blinn, isso significa que sombreamento com oclusão ambiental acrescenta mais realismo.

Aqui está um pouco de uma explicação simplificada. A oclusão ambiental é uma maneira simples de simular a iluminação global mais rápida do que outros métodos que temos até agora. Os raios são lançados de todas as direções a partir de um ponto da superfície 'para cima' em relação à superfície. Os raios que não atingem nenhum objeto em seu caminho, ou seja, atingem o limiar de vazio do fundo (o 'céu'), aumentam o brilho da superfície. Raios que, por outro lado, atingem a geometria quando lançados da superfície, não acrescentam brilho à superfície. Portanto, os pontos de superfície cercados por muitas outras geometrias ficam meio sombreados.

O SSAO é apenas uma maneira de fazer a oclusão ambiental.

Oclusão ambiental significa onde a luz não chega. Os vincos e as fendas não refletem a luz ambiente, por isso geralmente não há mais luz, criando "sombras mais escuras", geralmente dependendo da atmosfera.

Oclusão ambiental .. para aqueles que não estão realmente familiarizados com a tecnologia gráfica de jogos, a oclusão ambiental adiciona uma quantidade específica de luz em cada objeto na cena. todos os polígonos são renderizados em ângulos diferentes; nesse caso, a quantidade de luz é desigual, tornando o jogo mais realista e atraente aos olhos