Quest-ce que locclusion ambiante ?

VXAO transforme les objets spatiaux du monde en voxels et les utilise pour calculer les ombres. L'occlusion ambiante est une option graphique disponible dans le menu des paramètres pour de nombreux jeux vidéo. Alors que certains jeux expliqueront que l'occlusion ambiante améliore les ombres, presque aucun jeu n'explique réellement ce qu'il fait en détail.

Qu'est-ce que l'occlusion ambiante ?

L'occlusion ambiante est une technique d'ombrage qui simule la façon dont les objets occultent l'éclairage ambiant. Il est conçu comme un outil pour rendre les ombres aussi réalistes que possible, avec des bords intérieurs et des surfaces sous les objets ayant des ombres plus sombres.

Astuce : Oclude est un autre mot pour obstruer ou bloquer, donc l'occlusion ambiante simule la façon dont la lumière est bloquée par les objets dans le but de projeter des ombres réalistes.

Dans sa forme la plus simpliste, l'occlusion ambiante ne calcule que les ombres qui seraient projetées à partir d'une source de lumière diffuse dans le ciel. Des implémentations plus avancées prennent également en compte d'autres sources lumineuses telles que les lampes, les torches et les flashes de bouche.

Le premier jeu à inclure l'occlusion ambiante était le jeu Crysis de 2007.

Quels types d'occlusion ambiante existe-t-il ?

SSAO, ou Screen-Space Ambient Occlusion, est une implémentation particulièrement légère de l'occlusion ambiante. « Espace d'écran » est un terme qui signifie que SSAO ne prend en compte que les objets qui sont activement rendus. Cela signifie que les objets qui ne sont pas actuellement visibles ne feront l'objet d'aucun calcul.

Par exemple, s'il y a une tour projetant une ombre à travers une rue et que vous tournez la caméra pour que cette tour ne soit plus affichée à l'écran, l'ombre qu'elle projette disparaîtra. De même, un objet au loin bloqué de la vue par un objet plus proche ne projettera pas d'ombre, même s'il doit être visible, comme un arbre bloqué par un camion. Dans certains cas, cela peut signifier qu'une ombre qui devrait apparaître sous un objet tel qu'un réservoir n'apparaît pas, car l'arrière, le dessus et le dessous du réservoir ne sont pas rendus et ne bloquent donc pas la lumière.

SSAO a également des problèmes avec la projection d'ombres là où il ne devrait pas y en avoir, en particulier lorsqu'elles sont liées à deux objets à des distances différentes l'un de l'autre.

HBAO, ou Horizon Based Ambient Occlusion est une implémentation d'occlusion ambiante plus avancée de Nvidia. AMD a une implémentation similaire qu'ils appellent HDAO ou High Definition Ambient Occlusion. Avec HBAO, les ombres sont appliquées avec plus de précision sur les surfaces, évitant de projeter autant de fausses ombres. Malheureusement, l'impact sur les performances est important, de sorte que l'effet n'est rendu qu'à la moitié de l'échelle, ce qui signifie que l'effet d'ombre est de résolution inférieure.

HBAO+ est une version améliorée de HBAO qui résout un certain nombre de problèmes de performances et permet le rendu des ombres à pleine échelle, sans trop d'impact sur les performances. Cette résolution accrue permet des ombres plus douces et plus lisses. De meilleurs effets de flou d'ombre sont particulièrement importants pour les scènes d'extérieur où des objets tels que des lignes électriques doivent projeter des ombres douces plutôt que dures. HBAO+ résout également les problèmes que HBAO peut avoir avec le scintillement d'objets en mouvement ou le mouvement de la caméra.

VXAO, ou Voxel Accelerated Ambient Occlusion, est une technologie plus récente de Nvidia. Au lieu d'utiliser un algorithme d'espace d'écran, il utilise un algorithme d'occlusion ambiante de l'espace mondial. Cela signifie que les objets hors écran peuvent toujours projeter des ombres, ce qui permet de projeter des ombres derrière la caméra et sous des objets offrant une apparence beaucoup plus réaliste. VXAO transforme les objets spatiaux mondiaux en voxels et les utilise pour calculer les ombres.

Astuce : Les voxels sont des modèles de résolution inférieure au nombre de polygones d'origine des objets. Le rendu des textures sur les voxels serait mal vu, car la forme des objets aurait une résolution beaucoup plus faible. Pour générer des ombres, cependant, ce détail d'objet réduit fournit une amélioration significative des performances tout en entraînant une diminution négligeable de la qualité.

Contrairement aux précédentes implémentations d'occlusion ambiante, le fait que VXAO soit l'espace mondial signifie qu'il est conscient de la distance entre les objets, ce qui permet de calculer plus précisément les ombres pour les objets plus éloignés de l'ombre. Cela empêche également un effet de halo qui peut parfois être vu autour des personnages marchant devant des surfaces telles que des murs. VXAO est plus gourmand en processeur que les précédentes itérations d'occlusion ambiante, mais offre la meilleure qualité d'ombre.