Oclusión ambiental


En gráficos , modelado y animación 3D por computadora , la oclusión ambiental [1] es una técnica de sombreado y renderizado que se usa para calcular qué tan expuesto está cada punto de una escena a la iluminación ambiental . Por ejemplo, el interior de un tubo está típicamente más ocluido (y por lo tanto más oscuro) que las superficies exteriores expuestas, y se vuelve más oscuro cuanto más se profundiza en el interior del tubo.

La oclusión ambiental puede verse como un valor de accesibilidad que se calcula para cada punto de la superficie. [2] En escenas con cielo abierto, esto se hace estimando la cantidad de cielo visible para cada punto, mientras que en ambientes interiores, solo se tienen en cuenta los objetos dentro de un cierto radio y se asume que las paredes son el origen del ambiente. ligero. El resultado es un efecto de sombreado difuso y no direccional que no arroja sombras claras, pero que oscurece las áreas cerradas y protegidas y puede afectar el tono general de la imagen renderizada. A menudo se utiliza como efecto de posprocesamiento .

A diferencia de los métodos locales como el sombreado Phong , la oclusión ambiental es un método global, lo que significa que la iluminación en cada punto es una función de otra geometría en la escena. Sin embargo, es una aproximación muy burda a la iluminación global total . La apariencia lograda por la oclusión ambiental por sí sola es similar a la forma en que un objeto puede aparecer en un día nublado .

El primer método que permitió simular la oclusión ambiental en tiempo real fue desarrollado por el departamento de investigación y desarrollo de Crytek ( CryEngine 2 ). [3] Con el lanzamiento de hardware capaz de trazado de rayos en tiempo real ( serie GeForce 20 ) por Nvidia en 2018, la oclusión ambiental con trazado de rayos (RTAO) se hizo posible en juegos y otras aplicaciones en tiempo real. [4] Esta función se agregó a Unreal Engine con la versión 4.22. [5]

En ausencia de oclusión ambiental con trazado de rayos asistida por hardware , las aplicaciones en tiempo real , como los juegos de computadora, pueden usar la oclusión ambiental del espacio de la pantalla (SSAO) o la oclusión ambiental basada en el horizonte (HBAO) como una aproximación más rápida de la oclusión ambiental verdadera, utilizando per- profundidad de píxel , en lugar de la geometría de la escena, para formar un mapa de oclusión ambiental .

La oclusión ambiental está relacionada con el sombreado de accesibilidad, que determina la apariencia en función de la facilidad con que una superficie sea tocada por varios elementos (por ejemplo, suciedad, luz, etc.). Se ha popularizado en la animación de producción debido a su relativa simplicidad y eficiencia.


El mapa de oclusión ambiental (imagen del medio) para esta escena oscurece solo los ángulos más internos de las esquinas.
Animación 3D de oclusión ambiental habilitada en la animación de la derecha.
En este ejemplo, la normal doblada N b tiene una dirección desafortunada, ya que apunta a una superficie ocluida.