Ambient Occlusion

Ambient составляющая задает величину и цвет однородно ко всей поверхности, гарантируя этим отсутствие черных точек на объекте. Концепция окружающего освещения использовалась с самого появления компьютерной графики, но в значительной мере вышла из употребления.

Однородность заставляет объекты выглядеть более плоскими, и не принимает во внимание разломы, делает тени более размытыми и нечеткими. Следовательно, студии типа Pixar заменяли ambient свет большим количеством диффузных источников освещения ..., на рендеринг которых требуется намного больше времени.

В 2002 г. на SIGGRAPH была представлена технология называемая ambient occlusion (окружающее акклюдирование). Простое, но очень эффективное, ambient occlusion использовалось в течение многих лет в студиях подобно BlueS/ky и ILM для достижения реализма без использования GI (глобального освещения).

Как работает ambient occlusion ?

Пример написания шейдера

Рассмотрим самый простой пример ambient occlusion шейдера, написанного в Renderman© SL. (откомпилировано в PRMan© 11 версии) Синим отмечены зарезервированные переменные Renderman©, a зеленым внутренние функции Renderman©.

surface amb_occ (float samples = 1; color Camb = 1) {

     float sum = 0;
     normal Nn = normalize(N);
     vector R = reflect(normalize(I), Nn);

     gather ("illuminance", P,R, PI/2, samples, "distribution", "cosine") {
     }
     else { sum = sum + 1; }
     sum = sum / samples;

     Ci = Camb * sum;
     Oi = Os;

}

Наш шейдер использует число лучей (количество между 16 и 128 для начала будет достаточно), и цвет для обратного умножения (универсально - белый). Рассчитываем направление отражения и нормализируем нормали, затем переходим к PRMan© овскому циклу. Если Вы работаете с BMRT или Entropy©, можно написать этот цикл вручную ..., он по существу вычисляет распространение лучей согласно косинусоидального распределения , и возвращает результат попал луч или нет. Операция которая выполняется при отсутствии попадания луча выполняется послу слова else, где получаем сумму, которая в последствии вычитается из 1, упомянутой в пункте 3 работы ambient occlusion. После окончания выполнения цикла мы делим полученную сумму на количество первоначальных лучей и умножаем полученный результат на цвет и получаем финальный цвет

Практическое применение

При использовании ambient occlusion в более мощьном шейдере будет заметно, что этот процесс очень требовательный к вычислительной мощности. Следовательно, было бы более правильно делать сделать один проход ambient occlusion , а потом улучшать результат за счет текстурирования или создания составного изображения на выходе. Например, можно сделать проход ambient occlusion, диффузный проход и затем проход ambient цвета.

Заранее извиняемся за отечапки и неточности перевода

Комментарии разрешено оставлять только зарегистрированным пользователям.
Войдите в систему или зарегистрируйтесь.

Написать первый комментарий