¿Qué es la oclusión ambiental?

Escuché sobre la oclusión ambiental y se ve bien, pero ¿qué es exactamente?

La oclusión ambiental es un método para aproximar la forma en que la luz brillante debería brillar en cualquier parte específica de una superficie, en función de la luz y su entorno. Esto se usa para agregar realismo.

Wikipedia tiene un bonito párrafo que explica lo que se hace.

La oclusión ambiental se calcula con mayor frecuencia proyectando rayos en todas las direcciones desde la superficie. Los rayos que alcanzan el fondo o "cielo" aumentan el brillo de la superficie, mientras que un rayo que golpea cualquier otro objeto no aporta iluminación. Como resultado, los puntos rodeados por una gran cantidad de geometría se oscurecen, mientras que los puntos con poca geometría en el hemisferio visible aparecen claros.

Aquí hay un artículo muy técnico al respecto.

La luz ambiental es un tipo de luz en los gráficos de computadora que se utiliza para simular la iluminación global. La oclusión ambiental es simplemente una simulación del sombreado causado por objetos que bloquean la luz ambiental. Debido a que la luz ambiental es ambiental, a diferencia de otros tipos de iluminación, la oclusión ambiental no depende de la dirección de la luz. Como tal, se puede calcular previamente para objetos estáticos.

Sin AO (izquierda) Tenga en cuenta que la sombra en la imagen izquierda es causada por la luz direccional, con AO (derecha).

En el trazado de rayos tradicional, la oclusión ambiental se simula mediante el muestreo de rayos desde un cierto punto, que toma la forma de un hemisferio, y luego se verifica la intersección con la escena (también llamada Object Space AO).

Observe cómo se usan las muestras de rayos para simular la integración de AO.

Observe el alias (puntos) causado por la oclusión ambiental por debajo del muestreo.

Debido a que la técnica de muestreo de trazado de rayos es demasiado lenta para usarse en gráficos de computadora en tiempo real, surgieron otros métodos que simulan este comportamiento. Un enfoque notable se llama Screen Space Ambient Occlusion (SSAO).

SSAO es una técnica de espacio de pantalla desarrollada por Crytek. La oclusión ambiental se calcula en un pase de pantalla completa, utilizando el buffer Z como única entrada.

El factor kAde oclusión ambiental de cada píxel se estima probando un conjunto de puntos distribuidos en un hemisferio alrededor de la ubicación del píxel. Esto simula efectivamente el enfoque tradicional de trazado de rayos en el espacio de la pantalla.

El valor de kAdepende de las muestras que se encuentran delante del valor en el búfer Z. Si la mitad o más de las muestras pasan una prueba de profundidad (es decir, están más cerca de la cámara que el píxel central), entonces kArecibe un valor de 1. Un número menor de muestras da como resultado kAmenos de 1.

Componente SSAO de una escena de juego típica

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

La oclusión ambiental generalmente significa aplicar datos que representan la cantidad de luz ambiental que incide en una superficie. Esos datos suelen ser una textura de escala de grises o colores de vértice dependiendo de la implementación.

Para calcular los datos, la forma más común es renderizar la escena con una textura blanca sólida y 1 punto de luz varias veces, moviendo el punto de luz cada vez a una ubicación diferente en una esfera o hemisferio. Los resultados de todos los renders se promedian y eso le da los datos sobre cada ubicación particular en la escena y cuánta luz incide en esa ubicación.

Por ejemplo, un lugar en la escena que siempre está brillante, sin importar dónde coloque la luz, será brillante, mientras que, como un lugar oscuro, no importa dónde coloque la luz, estará oscuro. El resultado es que obtienes algo que pondrá sombras oscuras en las grietas y grietas y una iluminación tenue donde los objetos generalmente proyectan una sombra.

La oclusión ambiental es un método para calcular la iluminación en una superficie de un objeto que tiene en cuenta el brillo de la luz debido a la oclusión de la superficie en relación con la fuente de luz.

Es decir, la oclusión ambiental es un método de sombreado de naturaleza global que significa que la luz / iluminación de cada punto de una escena puede influir en otros puntos de una escena. A diferencia de los métodos de sombreado locales como Phong / Blinn, esto significa que el sombreado con oclusión ambiental agrega más realismo.

Aquí hay una explicación un poco simplificada. La oclusión ambiental es una forma ingeniosa de simular la iluminación global que es más rápida que otros métodos que tenemos hasta ahora. Los rayos se proyectan desde todas las direcciones desde un punto de superficie 'hacia arriba' en relación con la superficie. Los rayos que no alcanzan ningún objeto en su camino, es decir, alcanzan el umbral de vacío de fondo (el 'cielo'), aumentan el brillo de la superficie. Los rayos que, por otro lado, golpean la geometría cuando se proyectan desde la superficie, no agregan brillo a la superficie. Por lo tanto, los puntos de superficie que están rodeados por muchas otras geometrías están en una especie de sombra.

SSAO es solo una forma de hacer oclusión ambiental.

Oclusión ambiental significa donde no llega la luz. Las arrugas y las grietas no consiguen que la luz ambiental rebote, por lo que generalmente están ausentes de la mayoría de la luz creando "oscuros más oscuros", generalmente dependiendo de la atmósfera.

Oclusión ambiental ... para aquellos que no están realmente familiarizados con la tecnología de gráficos de juegos, la oclusión ambiental agrega una cantidad específica de luz en cada objeto de la escena. cada polígono se representa en un ángulo diferente, en ese caso la cantidad de luz es desigual, lo que hace que el juego sea más realista y atractivo