画面スペースのアンビエントオクルージョンはどのように実装されていますか?


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ウィキペディアからの説明がわかりません。

画面上のすべてのピクセルについて、ピクセルシェーダーは現在のピクセルの周囲の深度値をサンプリングし、サンプリングされた各ポイントからオクルージョンの量を計算しようとします。

周囲のピクセルの深度値は、オクルージョンについて何かを伝えることができますか?閉塞は、あなたがオブジェクトBを参照してくださいすることができないように、オブジェクトAは、別のオブジェクトBの前に立ったとき、私は理解して、たまたましかし、なぜあなたは今の深さピクセルでなり、周囲のピクセル?つまり、これらのピクセルが見えるので、オクルージョンはありません。多分私は咬合が間違っていることを理解しました。

また、他のチュートリアルではカーネルという用語も理解していません。カーネルとは何ですか、なぜそれをssaoに使用するのですか?

私の質問に関して誰かがアルゴリズムの詳細な説明をすることはできますか?


このように考えてください。深い折り目には影が付きます。
アランウルフ

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ここで理解する重要なことは、ビューからのオクルージョンではなく、アンビエントライトのオクルージョンを計算しようとしていることです。
trichoplax

回答:


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一般に、アンビエントオクルージョン(AO)の背後にある動機は、裂け目やコーナーがしばしばシャドウイングされる方法を概算することです。私のオフィスの写真の例—壁と天井が交わる端に沿って暗くなることに注意してください。部屋は、窓から入ってくる光だけで照らされています。

部屋の隅にあるAOのような効果を示す写真

この現象を正確にシミュレートするために、オフラインレンダラーはパストレースやフォトンマッピングなどの手法を使用します。リアルタイムの目的で、オフラインで事前計算するか、何らかの方法で近似します。

スクリーンスペースアンビエントオクルージョン(SSAO)は、レンダリングされた画像の深度バッファー(および場合によっては法線ベクトルも)を見てコーナーと隙間を検出できるという観察に基づいているため、近似AOをポストとして計算できます。パス。デプスバッファーはシーン内のジオメトリの粗い表現であるため、ターゲットピクセルの近傍でデプスバッファーの値をサンプリングすることにより、周囲のジオメトリの形状を把握し、AOによってどの程度暗くなったのかを推測できます。する必要があります。

深度バッファがジオメトリをどのように表すかを示す図、バボイルとサインツ(2008)

この図は、Bavoil and Sainz(2008)によるもので、一種の高さフィールドとして解釈される深度バッファ値が、いくつかのジオメトリの離散化バージョンをどのように表すかを示しています。中央のピクセルのSSAOを計算する場合、周囲のピクセルの深度値を確認し、それらをいくつかの数式にプラグインします。これは、ジオメトリが凹状になっている場合(図のように)は暗い値を生成し、明るい値を生成するように設計されています。ジオメトリが平面または凸面の場合の値。

深度値が入る式は、ぼかし、エッジ検出などに使用されるフィルターカーネルとの類似性から「カーネル」と呼ばれます。ただし、SSAOは、深度値の単なる線形たたみ込みよりも複雑です。悪魔は細部にあります。サンプルの分布、およびオクルージョン値を生成するためにサンプルを処理する式は、過去10年間にわたって多くの研究の対象となっており、良好なパフォーマンスを維持しながらリアリズムを改善し、アーティファクトを低減しようとしています。


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Alanとtrichoplaxがコメントで言及しているように、アンビエントオクルージョンがシミュレートする効果は、カメラからのサーフェスのオクルージョンではなく、周囲からのサーフェスのオクルージョンです。

このように考えてみてください。あらゆる方向からの照明があるので、任意のポイントでの総入射光は合計で1の値になります。その環境に平面を配置し、その片側を見ると、その側は、その照明の50%、つまり0.5を受け取ります。これは、残りの半分が平面自体によってブロックされているためです。言い換えると、平面の表面上のどの点も環境の半分から来る光しか「見る」ことができないので、半分は明るく照らされています。その平面を視点に向かって折りたたむ(「谷」折り)場合は、平面のその側への入射照明をさらに0.5未満の値に減らします。これも、平面上の各点が少し「見える」ためです。周囲から来る光が少ない。

画面空間のアンビエントオクルージョンは、これらの「折り目」(隣接するピクセルの深さを比較することで定義される、深さが急激に変化する領域)を探し、それらを暗くして、ポイントの環境からの照明の減少をシミュレートすることで、多かれ少なかれ機能します。

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