什麼是環境遮擋？

VXAO 將世界空間對象轉換為體素，並使用它們來計算陰影。環境光遮蔽是許多視頻遊戲的設置菜單中提供的圖形選項。雖然有些遊戲會解釋環境遮擋增強陰影，但幾乎沒有遊戲真正詳細解釋它的作用。

什麼是環境遮擋？

環境光遮蔽是一種模擬對像如何遮蔽環境光的陰影技術。它被設計為一種使陰影看起來盡可能逼真的工具，對像下方的內部邊緣和表面具有較暗的陰影。

提示：Occlude 是阻礙或阻擋的另一種說法，因此環境遮擋模擬光線如何被物體阻擋以試圖投射出逼真的陰影。

在最簡單的形式中，環境光遮擋僅計算從天空中的漫射光源投射的陰影。更高級的實現還考慮了其他光源，例如燈、手電筒和槍口閃光燈。

第一款包含環境遮擋的遊戲是 2007 年的遊戲《孤島危機》。

有哪些類型的環境遮擋？

SSAO 或 Screen-Space Ambient Occlusion，是一種特別輕量級的環境光遮蔽實現。“屏幕空間”是一個術語，表示 SSAO 僅考慮正在渲染的對象。這意味著當前不可見的對象將不會執行任何計算。

例如，如果有一座塔在街道上投下陰影，而您轉動相機使該塔不再顯示在屏幕上，則它投下的陰影將消失。同樣，遠處的物體被較近的物體擋住，也不會投射陰影，即使一個應該可見，例如一棵樹被卡車擋住了。在某些情況下，這可能意味著本應出現在水箱等物體下方的陰影沒有出現，因為水箱的背面、頂部和底部沒有被渲染，因此不會阻擋光線。

SSAO 也有在不應該有陰影的地方投射陰影的問題，尤其是當與彼此距離不同的兩個對象相關時。

HBAO，或 Horizon Based Ambient Occlusion 是來自 Nvidia 的更高級的環境遮擋實現。AMD 有一個類似的實現，他們稱之為 HDAO 或高清晰度環境遮擋。使用 HBAO，陰影可以更準確地應用於表面，避免投射盡可能多的假陰影。不幸的是，性能影響很大，因此效果僅以一半比例渲染，這意味著陰影效果的分辨率較低。

HBAO+ 是 HBAO 的增強版本，它解決了許多性能問題，並允許全尺寸渲染陰影，而不會對性能產生太大影響。這種增加的分辨率允許更柔和和更平滑的陰影。更好的陰影模糊效果對於戶外場景尤其重要，在這些場景中，電力線等物體應該投射柔和的陰影，而不是硬陰影。HBAO+ 還解決了 HBAO 可能因移動物體或相機移動而出現閃爍的問題。

VXAO 或 Voxel Accelerated Ambient Occlusion，是 Nvidia 的一項新技術。它不使用屏幕空間算法，而是使用世界空間環境遮擋算法。這意味著屏幕外的物體仍然可以投射陰影，這允許從相機後面和物體下方投射陰影，提供更逼真的外觀。VXAO 將世界空間對象轉換為體素並使用它們來計算陰影。

提示：體素是比對象的原始多邊形計數更低的分辨率模型。在體素上渲染紋理看起來很糟糕，因為物體的形狀分辨率會低得多。然而，對於生成陰影，這種減少的對象細節提供了顯著的性能提升，同時導致質量的下降可以忽略不計。

與之前的環境光遮蔽實現不同，VXAO 是世界空間這一事實意味著它知道對象之間的距離，從而可以更準確地計算距離陰影較遠的對象的陰影。它還可以防止有時會在角色走在牆壁等表面前時看到的光暈效果。VXAO 比之前的環境遮擋迭代更需要處理器，但確實提供了最佳的陰影質量。