Hvad er ambient occlusion i spil?

Mange spil stræber efter realisme. Udviklere ønsker at skabe verdener, som man tror eksisterer. En grundlæggende del af dette er at få belysningen helt rigtig, noget som moderne spil i høj grad har løst, selvom det stadig kræver en masse energi og grafikkortets processorkraft at få den sidste detalje til at være perfekt. Vi taler om teknikker som ray tracing, global belysning og skygger. Ambient Occlusion er en af disse teknikker, men hvad er det? Lad os forklare det.

Ambient Occlusion er en renderingsteknik, der beregner lysintensiteten for hvert objekt baseret på det omgivende lys. Det resulterer i et mere realistisk billede, hvor objekterne ser ud til at være forbundet med den verden, de befinder sig i, i stedet for at svæve over den. Teknikken tager højde for faktorer som lyskilder, det fysiske miljø og objektplacering. Den evaluerer hele scenen, ikke kun lokale oplysninger, og tilføjer subtile kontaktskygger, hvor geometrien mødes.

Ambient Occlusion springer ikke nødvendigvis i øjnene som en ray-traced refleksion i en vandpyt, men det tilføjer en stor grad af troværdighed til en scene, når du bevæger dig rundt og observerer objekter. Tænk på den subtile lyseffekt, der får hjørnerne af loftet til at virke mørkere end midten af rummet. Eller et lager fyldt med kasser, der har naturlige skygger i stedet for ensartet belysning overalt. Når det er justeret korrekt, fremhæver AO hjørner, folder og små mellemrum, hvilket hjælper objekter med at virke mere realistiske.

Som i de fleste grafikrenderingsteknikker er der flere implementeringer af Ambient Occlusion, som udviklere kan vælge imellem. Det betyder, at du vil se flere muligheder i dine grafikindstillinger og skal eksperimentere for at se, hvilken forskel de gør. Her er de vigtigste:

SSAO: Screen Space Ambient Occlusion (skærmplads-omgivende okklusion)

Beregner okklusion baseret på det, der er synligt på skærmen, hvilket gør det hurtigt og bredt understøttet. Det er den mest basale AO-metode og fungerer på både AMD- og Nvidia-kort. Kvaliteten kan variere afhængigt af kameraets afstand og kan medføre halo-effekt omkring tynde objekter.

HBAO: Horisontbaseret omgivende okklusion

HBAO er udviklet af Nvidia og forbedrer nøjagtigheden ved at tage højde for horisontlinjer for at opnå bedre skygger i sprækker og hjørner. Mange spil implementerer lignende horisontbaserede teknikker, der kører på alle moderne GPU'er, så det er ikke strengt hardwareeksklusivt.

HDAO: Højdefinitions-omgivende okklusion

AMD's svar på HBAO, der tilbyder højere præcision og bedre dybdehåndtering. Igen kan man forvente sammenlignelige varianter, der ikke er bundet til en bestemt leverandør, i mange motorer.

GTAO og CACAO

Nyere skærmmetoder, der sigter mod højere kvalitet til en rimelig pris. GTAO (Ground Truth Ambient Occlusion) sigter mod mere fysisk plausible resultater, mens CACAO fokuserer på ydeevne og stabilitet. Du kan se disse navngivet eksplicit i nogle indstillingsmenuer.

RTAO: Ray Traced Ambient Occlusion (strålesporet omgivende okklusion)

Bruger raytracing til mere fysisk nøjagtig lysokklusion, hvilket giver de mest realistiske resultater, men på bekostning af ydeevnen. Kræver en GPU med hardware-raytracing (Nvidia RTX, AMD RDNA2 eller nyere, Intel Arc).

Hvis du ønsker en troværdig, fordybende verden, så ja, Ambient Occlusion gør en mærkbar forskel og er et must i visse spil. Førstepersonsspil, der lægger vægt på udforskning, drager især fordel af denne teknik.

For konkurrenceskytter bør du først og fremmest tage højde for ydeevne og synlighed, da stærk AO kan gøre skyggerne dybere og gøre det sværere at se målene.

Praktiske tips til indstilling:

• Start med SSAO på lav og øg derefter kvaliteten, indtil billedfrekvensen falder.
• Brug en lavere AO-radius for at undgå at mørke store områder for meget, og juster intensiteten, så hjørnerne bliver dybere uden at mellemetoner bliver for mørke.
• Hvis du aktiverer RTAO, skal du kombinere det med en billedgenerering eller opskaleringsfunktioner som DLSS for at udligne ydelsesomkostningerne. Test i scener med høj tæthed.

Vær opmærksom på faldgruber:

• Dobbeltmørkning kan forekomme, hvis et spil bager AO ind i teksturer eller lightmaps og anvender realtids-AO oven på det. Hvis interiører ser sodede ud, eller ansigter ser snavsede ud, skal du reducere AO-intensiteten eller deaktivere det ekstra pass.
• Screen-space-metoder kan skabe haloeffekter ved objektkanter, flimre med tidsmæssig anti-aliasing eller falme i det fjerne. Det kan hjælpe at skifte til en højere kvalitetsindstilling eller en nyere metode som GTAO.

Aktivér AO, hvis du kan opretholde en stabil billedhastighed, prioriter højere kvalitet i langsommere eller filmiske spil, og skift til en enklere model såsom SSAO, når hver eneste billedramme tæller.