W świecie gier komputerowych istnieje wiele technologii, których zadaniem jest dostarczenie graczowi jak najbardziej realistycznych wrażeń z rozgrywki. Mowa tutaj np. o popularnym ray-tracingu tj. technologii śledzenia promieni w czasie rzeczywistym, jak i tzw. okluzji otoczenia, czyli innowacyjnej metodzie obliczania cieni. Czym dokładnie jest Ambient Occlusion, jak działa i jakie ma znaczenie dla branży gier komputerowych? Zapraszamy do lektury!
Spis treści
Okluzja otoczenia — co takiego?
Ambient Occlusion to nic innego, jak graficzny dodatek, którego celem jest zwiększenie immersji płynącej z rozgrywki. Mowa tutaj o technice oświetlenia, która śledzi drogę światła od źródła do obserwatora i uwzględnia wszystkie przeszkody na drodze. Technologia ta sprawia, że cienie występujące w grze stają się niemal fotorealistyczne, co może w znacznym stopniu obciążać pracę karty graficznej.
Ambient Occlusion jest rodzajem uproszczonego ray tracingu. Zamiast śledzić dokładną trajektorię światła, ta technika ocenia, jakie obszary są bardziej narażone na zacienienie na podstawie ich otoczenia.
Zastosowanie Ambient Occlusion w grach:
- Podkreślenie detali — Ambient Occlusion pomaga podkreślić detale i struktury na powierzchniach obiektów. Dzięki temu tekstury wydają się bardziej realistyczne, a przedmioty bardziej trójwymiarowe.
- Tworzenie cieni — Ambient Occlusion pomaga w generowaniu cieni między obiektami, co sprawia, że scena wydaje się bardziej “głęboka”.
- Immersja — Ambient Occlusion pomaga w tworzeniu bardziej realistycznego świata gry, co przekłada się na większą immersję rozgrywki.
Rodzaje okluzji otoczenia
W świecie gier komputerowych wykorzystywane są różne rodzaje okluzji otoczenia. Do niedawna najpopularniejszym rozwiązaniem tego typu było SSAO tj. Screen Space Ambient Occlusion, które zaprojektował jeden z pracowników studia Crytek na potrzeby gry Crysis. SSAO pozwalało stosunkowo precyzyjnie generować cienie, nie powodując przy tym spadków płynności animacji. Z drugiej strony, rozwiązanie to nie radziło sobie z generowaniem cieni wysokiej rozdzielczości, czego efektem był często występujący efekt migotania.
Z czasem opracowano SSAO+, które potrafiło już renderować sceny w pełnej rozdzielczości, ale ze względu na potężne zapotrzebowanie mocy obliczeniowej, występowały problemy z wydajnością. Było to na tyle dotkliwe, że technologię tę trzeba było szybko udoskonalić — i tak powstał Horizon Based Ambient Occlusion, który używał już innych algorytmów do renderowania scen w pełnej rozdzielczości. I to rozwiązanie nie było jednak doskonałe ze względu na problemy z dostosowaniem cieni do odpowiednich miejsc. Dlatego też powstało HBAO+, które na chwilę obecną gwarantuję największą szybkość i precyzję w kontekście generowania cieni, choć bardzo mocno obciąża przy tym GPU.
Jak Ambient Occlusion wpływa na wydajność rozgrywki?
Wszystko zależy od gry i jej optymalizacji. Przykładowo, zastosowana w Wiedźminie 3 technologia HBAO+ nie wpływa zbytnio na płynność rozgrywki. Jednak w wielu innych grach włączenie tego ustawienia może spowodować drastyczny spadek FPS lub nawet uniemożliwić komfortową zabawę. Z drugiej strony, włączenie nawet podstawowej wersji Ambient Occlusion może znacząco poprawić wygląd gry.
