Qu'est-ce que l'occlusion ambiante?

J'ai entendu parler d'occlusion ambiante et ça a l'air sympa, mais c'est quoi au juste?

L'occlusion ambiante est une méthode permettant d'estimer à quel point la lumière doit être brillante sur une partie spécifique d'une surface, en fonction de la lumière et de son environnement. Ceci est utilisé pour ajouter du réalisme.

Wikipedia a un beau paragraphe qui explique ce qui est fait.

L'occlusion ambiante est le plus souvent calculée en projetant des rayons dans toutes les directions depuis la surface. Les rayons qui atteignent l'arrière-plan ou le «ciel» augmentent la luminosité de la surface, tandis qu'un rayon qui frappe tout autre objet ne fournit aucun éclairage. En conséquence, les points entourés par une grande quantité de géométrie sont assombris, tandis que les points peu géométriques sur l'hémisphère visible apparaissent en clair.

Voici un article très technique à ce sujet.

La lumière ambiante est un type de lumière utilisé en infographie pour simuler une illumination globale. L'occlusion ambiante est simplement une simulation de l'ombre provoquée par des objets bloquant la lumière ambiante. La lumière ambiante étant ambiante, contrairement à d'autres types d'éclairage, l'occlusion ambiante ne dépend pas de la direction de la lumière. En tant que tel, il peut être pré-calculé pour les objets statiques.

Sans AO (à gauche) Notez que l'ombre dans l'image de gauche est provoquée par la lumière directionnelle, avec AO (à droite).

Dans le traçage de rayons traditionnel, l'occlusion ambiante est simulée en échantillonnant les rayons à partir d'un certain point, qui prend la forme d'un hémisphère, puis on vérifie son intersection avec la scène (également appelée Object Space AO).

Notez comment les échantillons de rayons sont utilisés pour simuler l'intégration AO.

Notez le repliement (points) causé par le sous-échantillonnage de l'occlusion ambiante.

Étant donné que la technique d'échantillonnage de lancer de rayons est trop lente pour être utilisée en infographie en temps réel, d'autres méthodes sont apparues qui simulent ce comportement. Une approche notable est appelée Occlusion d’écran ambiant dans l’écran (SSAO).

SSAO est une technique d'écran-espace développée par Crytek. L'occlusion ambiante est calculée dans une passe en plein écran, en utilisant le tampon Z comme seule entrée.

Le facteur d'occlusion ambiante kAde chaque pixel est estimé en testant un ensemble de points répartis dans une hémisphère autour de l'emplacement du pixel. Ceci simule efficacement l'approche traditionnelle de lancer de rayons dans un écran.

La valeur de kAdépend des échantillons qui se trouvent devant la valeur dans le tampon Z. Si la moitié ou plus des échantillons passent un test de profondeur (c'est-à-dire qu'ils sont plus proches de la caméra que le pixel central), ils kAreçoivent alors la valeur 1. Un nombre d'échantillons kAinférieur est inférieur à 1.

Composant SSAO d'une scène de jeu typique

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

L'occlusion ambiante signifie généralement l'application de données représentant la quantité de lumière ambiante atteignant une surface. Ces données sont généralement une texture en niveaux de gris ou des couleurs de sommet, selon l’implémentation.

Pour calculer les données, la méthode la plus courante consiste à rendre la scène avec une texture blanche unie et un point lumineux à plusieurs reprises, en déplaçant le point lumineux à un emplacement différent sur une sphère ou un hémisphère. Les résultats de tous les rendus sont moyennés, ce qui vous donne les données relatives à chaque emplacement particulier de la scène et la quantité de lumière frappant cet emplacement.

Par exemple, un endroit de la scène qui est toujours lumineux, peu importe où vous placez la lumière, sera brillant là où il fera sombre, peu importe où vous placerez la lumière. Le résultat est que vous obtenez quelque chose qui mettra des ombres sombres dans les crevasses et les fissures et un éclairage tamisé où les objets jetteraient généralement une ombre.

L'occlusion ambiante est une méthode de calcul de l'éclairage sur une surface d'un objet qui prend en compte la luminosité due à l'occlusion de la surface par rapport à la source de lumière.

En d’autres termes, l’occlusion ambiante est une méthode d’ombrage de nature globale, ce qui signifie que la lumière / l’éclairage de chaque point d’une scène peut influencer les autres points d’une scène. Contrairement aux méthodes d'ombrage locales telles que Phong / Blinn, cela signifie que l'ombrage avec l'occlusion ambiante ajoute plus de réalisme.

Voici une explication simplifiée. L’occlusion ambiante est un moyen astucieux de simuler l’éclairage global, qui est plus rapide que d’autres méthodes que nous avons jusqu’à présent. Les rayons sont projetés de toutes les directions à partir d'un point de surface «haut» par rapport à la surface. Les rayons qui n'atteignent aucun objet sur son trajet, c'est-à-dire qu'ils atteignent le seuil de vide du fond (le "ciel"), augmentent la luminosité de la surface. Les rayons qui, au contraire, frappent la géométrie lors de la coulée depuis la surface n’ajoutent aucune brillance à la surface. Ainsi, les points de surface entourés de nombreuses autres géométries sont en quelque sorte dans l'ombre.

SSAO n'est qu'un moyen de faire de l'occlusion ambiante.

L'occlusion ambiante signifie où la lumière n'atteint pas. Les plis et les crevasses ne reçoivent aucune lumière ambiante. Ils sont donc généralement absents de la plupart des sources de lumière, ce qui crée "les plus foncés", généralement en fonction de l'atmosphère.

Occlusion ambiante .. pour ceux qui ne sont pas vraiment familiarisés avec la technologie graphique de jeu, l'occlusion ambiante ajoute une quantité spécifique de lumière dans chaque objet de la scène. tous les polygones sont rendus selon un angle différent; dans ce cas, la quantité de lumière est inégale, ce qui rend le jeu plus réaliste et plus attrayant pour les yeux.