¿Qué es la oclusión ambiental?

VXAO transforma los objetos espaciales del mundo en vóxeles y los utiliza para calcular las sombras. La oclusión ambiental es una opción de gráficos disponible en el menú de configuración para muchos videojuegos. Si bien algunos juegos explican que la oclusión ambiental mejora las sombras, casi ningún juego explica en detalle lo que hace.

¿Qué es la oclusión ambiental?

La oclusión ambiental es una técnica de sombreado que simula cómo los objetos ocluyen la iluminación ambiental. Está diseñado como una herramienta para hacer que las sombras parezcan lo más realistas posible, con bordes interiores y superficies debajo de los objetos con sombras más oscuras.

Consejo: Ocluir es otra palabra para obstruir o bloquear, por lo que la oclusión ambiental simula cómo los objetos bloquean la luz en un intento de proyectar sombras realistas.

En su forma más simplista, la oclusión ambiental solo calcula las sombras que se proyectarían desde una fuente de luz difusa en el cielo. Las implementaciones más avanzadas también tienen en cuenta otras fuentes de luz como lámparas, linternas y flashes de boca.

El primer juego que incluyó la oclusión ambiental fue el juego Crysis de 2007.

¿Qué tipos de oclusión ambiental existen?

SSAO, o Screen-Space Ambient Occlusion, es una implementación particularmente liviana de la oclusión ambiental. “Espacio de pantalla” es un término que significa que SSAO solo tiene en cuenta los objetos que se están renderizando activamente. Esto significa que los objetos que no están visibles actualmente, no se realizarán cálculos.

Por ejemplo, si hay una torre que proyecta una sombra al otro lado de una calle y gira la cámara para que la torre ya no se muestre en la pantalla, la sombra que proyecta desaparecerá. De manera similar, un objeto en la distancia bloqueado de la vista por un objeto más cercano, no proyectará una sombra, incluso si una debería ser visible, como un árbol bloqueado por un camión. En algunos casos, esto puede significar que una sombra que debería aparecer debajo de un objeto como un tanque, no aparece, porque la parte posterior, superior e inferior del tanque no se renderizan y, por lo tanto, no bloquean la luz.

SSAO también tiene problemas para proyectar sombras donde no debería haber ninguna, especialmente cuando se relaciona con dos objetos a diferentes distancias entre sí.

HBAO, o la oclusión ambiental basada en horizonte es una implementación de oclusión ambiental más avanzada de Nvidia. AMD tiene una implementación similar a la que llaman HDAO u Oclusión ambiental de alta definición. Con HBAO, las sombras se aplican con mayor precisión a las superficies, evitando proyectar tantas sombras falsas. Desafortunadamente, el impacto en el rendimiento es significativo, por lo que el efecto solo se representa a media escala, lo que significa que el efecto de sombra tiene una resolución más baja.

HBAO + es una versión mejorada de HBAO que aborda una serie de problemas de rendimiento y permite que las sombras se representen a escala completa, sin demasiado impacto en el rendimiento. Esta mayor resolución permite sombras más suaves y suaves. Los mejores efectos de difuminado de sombras son especialmente importantes para escenas al aire libre en las que los objetos, como las líneas eléctricas, deben proyectar sombras suaves en lugar de sombras duras. HBAO + también aborda los problemas que HBAO puede tener con el parpadeo de los objetos en movimiento o el movimiento de la cámara.

VXAO, u Oclusión Ambiental Acelerada por Voxel, es una tecnología más nueva de Nvidia. En lugar de utilizar un algoritmo de espacio de pantalla, utiliza un algoritmo de oclusión ambiental del espacio mundial. Esto significa que los objetos que están fuera de la pantalla aún pueden proyectar sombras, lo que permite que las sombras se proyecten desde detrás de la cámara y debajo de los objetos proporcionando una apariencia mucho más realista. VXAO transforma los objetos espaciales del mundo en vóxeles y los usa para calcular las sombras.

Sugerencia: Los vóxeles son modelos de menor resolución que el recuento de objetos poligonal original. Renderizar las texturas en vóxeles se vería mal, ya que la forma de los objetos tendría una resolución mucho menor. Sin embargo, para generar sombras, este detalle de objeto reducido proporciona un aumento significativo del rendimiento al tiempo que incurre en una disminución insignificante en la calidad.

A diferencia de las implementaciones de oclusión ambiental anteriores, el hecho de que VXAO sea un espacio mundial significa que es consciente de la distancia entre los objetos, lo que permite que las sombras se calculen con mayor precisión para los objetos más alejados de la sombra. También evita un efecto de halo que a veces se puede ver alrededor de personajes que caminan frente a superficies como paredes. VXAO es más intensivo en el procesador que las iteraciones anteriores de oclusión ambiental, pero ofrece la mejor calidad de sombra.