Was ist Umgebungsokklusion?

Ich habe von Umgebungsverschlüssen gehört und sie sehen gut aus, aber was genau ist das?

Ambient Occlusion ist eine Methode, mit der sich anhand des Lichts und seiner Umgebung annähern lässt, wie hell das Licht auf einen bestimmten Teil einer Oberfläche scheinen soll. Dies wird verwendet, um Realismus hinzuzufügen.

Wikipedia hat einen schönen Absatz, der erklärt, was getan wird.

Die Umgebungsokklusion wird am häufigsten berechnet, indem Strahlen in jede Richtung von der Oberfläche geworfen werden. Strahlen, die in den Hintergrund oder in den „Himmel“ gelangen, erhöhen die Helligkeit der Oberfläche, wohingegen ein Strahl, der auf ein anderes Objekt trifft, keine Beleuchtung bewirkt. Infolgedessen werden Punkte, die von einer großen Menge an Geometrie umgeben sind, dunkel, während Punkte mit geringer Geometrie auf der sichtbaren Halbkugel hell erscheinen.

Hier ist ein sehr technischer Artikel darüber.

Umgebungslicht ist ein Lichttyp in der Computergrafik, der zur Simulation der globalen Beleuchtung verwendet wird. Ambient Occlusion ist einfach eine Simulation der Schattenbildung, die durch Objekte verursacht wird, die das Umgebungslicht blockieren. Da Umgebungslicht im Gegensatz zu anderen Beleuchtungsarten eine Umgebungsbeleuchtung ist, hängt die Umgebungsverdeckung nicht von der Lichtrichtung ab. Als solches kann es für statische Objekte vorberechnet werden.

Ohne AO ​​(links) Beachten Sie, dass der Schatten im linken Bild durch gerichtetes Licht verursacht wird, mit AO (rechts).

Bei der traditionellen Raytracing-Methode wird die Umgebungsokklusion simuliert, indem Strahlen von einem bestimmten Punkt in Form einer Halbkugel abgetastet und dann auf Schnittpunkte mit der Szene überprüft werden (auch als Objektraum AO bezeichnet).

Beachten Sie, wie Strahlenproben zur Simulation der AO-Integration verwendet werden.

Beachten Sie das Aliasing (Punkte), das durch die Unterabtastung der Umgebungsokklusion verursacht wird.

Da die Raytracing-Abtasttechnik zu langsam ist, um in Echtzeit-Computergrafiken verwendet zu werden, wurden andere Methoden entwickelt, die dieses Verhalten simulieren. Ein bemerkenswerter Ansatz heißt Screen Space Ambient Occlusion (SSAO).

SSAO ist eine Screen-Space-Technik, die von Crytek entwickelt wurde. Die Umgebungsokklusion wird in einem Vollbilddurchlauf berechnet, wobei der Z-Puffer als einzige Eingabe verwendet wird.

Der Umgebungs-Okklusionsfaktor kAjedes Pixels wird geschätzt, indem ein Satz von Punkten getestet wird, die in einer Halbkugel um den Ort des Pixels verteilt sind. Dies simuliert effektiv den traditionellen Raytracing-Ansatz im Bildschirmbereich.

Der Wert von kAhängt von den Abtastwerten ab, die sich vor dem Wert im Z-Puffer befinden. Wenn die Hälfte oder mehr der Abtastwerte einen Tiefentest bestehen (dh sie sind näher an der Kamera als das mittlere Pixel), kAerhält sie den Wert 1. Eine geringere Anzahl von Abtastwerten ergibt kAweniger als 1.

SSAO-Komponente einer typischen Spielszene

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

Ambient Occlusion bedeutet normalerweise das Anwenden von Daten, die angeben, wie viel Umgebungslicht auf eine Oberfläche fällt. Diese Daten sind normalerweise eine Graustufentextur oder Scheitelfarben, abhängig von der Implementierung.

Um die Daten zu berechnen, wird die Szene am häufigsten mit einer durchgehenden weißen Textur und einem Punktlicht gerendert, wobei das Punktlicht jedes Mal an eine andere Stelle auf einer Kugel oder Halbkugel verschoben wird. Die Ergebnisse aller Rendervorgänge werden gemittelt und geben Aufschluss über den jeweiligen Ort in der Szene und darüber, wie viel Licht auf diesen Ort fällt.

Zum Beispiel ist ein Ort in der Szene, an dem das Licht immer hell ist, egal wo Sie es platzieren, hell, während ein Ort, der dunkel ist, egal wo Sie das Licht platzieren, dunkel ist. Das Ergebnis ist, dass Sie etwas erhalten, das dunkle Schatten in Spalten und Risse wirft und sanft beleuchtet, wo Objekte im Allgemeinen einen Schatten werfen würden.

Umgebungsokklusion ist eine Methode zur Berechnung der Beleuchtung auf einer Oberfläche eines Objekts, bei der die Lichthelligkeit aufgrund der Okklusion der Oberfläche in Bezug auf die Lichtquelle berücksichtigt wird.

Das heißt, die Umgebungsokklusion ist eine globale Schattierungsmethode, bei der Licht / Beleuchtung von jedem Punkt in einer Szene andere Punkte in einer Szene beeinflussen kann. Im Gegensatz zu lokalen Schattierungsmethoden wie Phong / Blinn bedeutet dies, dass durch Schattierung mit Umgebungsokklusion mehr Realismus erzielt wird.

Hier ist ein bisschen eine vereinfachte Erklärung. Ambient Occlusion ist eine nette Methode zur Simulation der globalen Beleuchtung, die schneller ist als andere Methoden, die wir bisher haben. Strahlen werden aus jeder Richtung von einem Oberflächenpunkt 'nach oben' in Bezug auf die Oberfläche geworfen. Strahlen, die kein Objekt auf ihrem Weg erreichen, das heißt, sie erreichen die Hintergrundhohlraumschwelle (den „Himmel“), erhöhen die Helligkeit der Oberfläche. Strahlen, die beim Gießen von der Oberfläche auf die Geometrie treffen, verleihen der Oberfläche keine Helligkeit. Oberflächenpunkte, die von vielen anderen Geometrien umgeben sind, liegen also irgendwie im Schatten.

SSAO ist nur eine Möglichkeit, Umgebungsokklusion durchzuführen.

Ambient Occlusion bedeutet, wo das Licht nicht reicht. Bei Falten und Spalten wird kein Umgebungslicht reflektiert, sodass sie normalerweise nicht in den meisten Bereichen des Lichts vorhanden sind, was zu "dunkelsten Dunkeln" führt, was normalerweise von der Atmosphäre abhängt.

Ambient Occlusion .. Für diejenigen, die mit der Gaming-Grafiktechnologie nicht wirklich vertraut sind, fügt Ambient Occlusion jedem Objekt in der Szene eine bestimmte Lichtmenge hinzu. Alle Polygone werden in unterschiedlichen Winkeln gerendert. In diesem Fall ist die Lichtmenge ungleichmäßig, was das Spiel realistischer und attraktiver für das Auge macht