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Ambient Occlusion

(Tino Fuhrmann)
GTA V mit Ambient Occlusion

In allen modernen Computerspielen wird Ambient Occlusion eingesetzt, da diese Szenen plastischer und realistischer wirken lässt. Man erkennt die Verbesserung durch Ambient Occlusion an obigem Bild. Das Bild zeigt einen Ausschnitt aus einer Szene in GTA V, wobei die linke Hälfte ohne Ambient Occlusion und die rechte Hälfte mit Ambient Occlusion gerendert wurde. An den beiden Schildern "The Sundae Post" sieht man das plastischere Aussehen mit Ambient Occlusion sehr deutlich. Der Effekt beruht darauf, dass in der Realität Licht aus allen Richtungen auf Oberflächen trifft und von diesen reflektiert wird. Ambient Occlusion versucht dabei die Verdeckung von Objekten durch andere Objekte nachzubilden.

Diese Nachbildung ist auch mit einer globalen Beleuchtungsberechnung möglich, wobei diese jedoch für Echtzeitanwendungen, wie Computerspiele, zu komplex ist. Zur Lösung dieses Problems werden verschiedene Algorithmen eingesetzt, die versuchen, diesen Effekt zu approximieren. Die Algorithmen teilen sich in 2 große Klassen auf: Screen Space und Object Space Ambient Occlusion. Bei der Screen Space Ambient Occlusion wird versucht, ohne Kenntnis der vollständigen Geometrie, AO zu berechnen (z. Bsp. nur Nutzung des z-Buffers + Pixelfarben). Object Space Ambient Occlusion arbeitet hingegen auf den in der Szene dargestellten Objekten und versucht unter Berücksichtigung der Geometrie eine realistische Verdeckung zu berechnen.

Im Vortrag wird auf gängige SSAO-Techniken (CryEngine2 (2007) und Unreal Engine 4 (August 2015)), sowie eine Objekt-Space-Technik eingegangen.

Inhalt

  • Grundlagen
  • SSAO
    • Unschärfefilter auf Tiefenbuffer
    • CryEngine 2
    • UnrealEngine 4
  • Object Space
    • Bunnell / Disks

Literatur

Bildquellen

Ausschnitt aus: http://international.download.nvidia.com/geforce-com/international/comparisons/grand-theft-auto-v/grand-theft-auto-v-ambient-occlusion-interactive-comparison-4-high-vs-off.html