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¿Qué es la oclusión ambiental?

VXAO transforma los objetos del espacio mundial en transformaciones voxels y las usa para calcular sombras. La oclusión ambiental es una opción gráfica disponible en el menú de configuración para muchos videojuegos. Mientras que algunos juegos explicarán que la oclusión ambiental mejora las sombras, casi ningún juego explica realmente lo que hace en detalle.

¿Qué es la oclusión ambiental?

La oclusión ambiental es una técnica de sombreado que simula la forma en que los objetos ocluyen la iluminación ambiental. Está diseñado como una herramienta para hacer que las sombras sean lo más realistas posible, con bordes internos y superficies debajo de los objetos con sombras más oscuras.

Sugerencia: la oclusión es otra palabra para obstruir o bloquear, por lo que la oclusión ambiental simula cómo los objetos bloquean la luz en un intento de proyectar sombras realistas.

En su forma más simplista, la oclusión ambiental calcula solo las sombras que generaría una fuente de luz difusa en el cielo. Las implementaciones más avanzadas también tienen en cuenta otras fuentes de luz, como lámparas, antorchas y flashes.

El primer juego en incluir oclusión ambiental fue el juego Crysis 2007.

¿Qué tipos de oclusión ambiental hay?

SSAO, u oclusión ambiental del espacio de pantalla, es una implementación particularmente ligera de la oclusión ambiental. “Espacio de pantalla” es un término que significa que SSAO solo tiene en cuenta los objetos que se representan activamente. Esto significa que no se realizarán cálculos para objetos que no están actualmente visibles.

Por ejemplo, si hay una torre que proyecta una sombra sobre una carretera y gira la cámara para que la torre ya no se muestre en la pantalla, la sombra que proyecta desaparecerá. Del mismo modo, un objeto en la distancia bloqueada de la vista por un objeto más cercano, no arrojará una sombra, incluso si uno fuera visible, como un árbol bloqueado por un camión. En algunos casos, esto puede significar que no aparece una sombra debajo de un objeto como un tanque, porque la parte trasera, superior e inferior del tanque no se representan y, por lo tanto, no bloquean la luz.

SSAO también tiene problemas para proyectar sombras proyectadas donde no debería haber ninguna, especialmente si se relaciona con dos objetos a diferentes distancias entre sí.

HBAO, u oclusión ambiental basada en el horizonte, es una implementación de oclusión ambiental más avanzada que Nvidia. AMD tiene una implementación similar que llaman HDAO u oclusión ambiental de alta definición. Con HBAO, las sombras se aplican con mayor precisión a las superficies, evitando proyectar tantas sombras falsas. Desafortunadamente, el impacto en el rendimiento es significativo, por lo que el efecto solo se representa a media escala, lo que significa que el efecto de sombra es una resolución más baja.

HBAO + es una versión mejorada de HBAO que aborda una serie de problemas de rendimiento y permite la representación a gran escala de sombras sin demasiados efectos de rendimiento. Esta resolución más alta permite sombras más suaves y más suaves. Los mejores efectos de desenfoque de sombra son especialmente importantes para escenas al aire libre donde los objetos como las líneas eléctricas deben proyectar sombras suaves en lugar de rígidas. HBAO + también aborda los problemas que HBAO puede tener con el parpadeo debido a objetos en movimiento o movimiento de la cámara.

VXAO, o oclusión ambiental acelerada de Voxel, es una tecnología más nueva que Nvidia. En lugar de utilizar un algoritmo de espacio de pantalla, utiliza un algoritmo de oclusión ambiental del espacio mundial. Esto significa que los objetos fuera de la pantalla aún pueden proyectar sombras, lo que permite que las sombras se proyecten desde detrás de la cámara y debajo de los objetos, proporcionando un aspecto mucho más realista. VXAO transforma los objetos del espacio mundial en vóxeles y los usa para calcular las sombras.

Consejo: los Voxels son modelos de menor resolución que el recuento de objetos poligonales originales. La representación de texturas en vóxeles tendría un aspecto negativo, ya que la forma de los objetos tendría una resolución mucho menor. Sin embargo, para la generación de sombras, este detalle reducido de los objetos proporciona un aumento significativo en el rendimiento y conduce a una reducción insignificante en la calidad.

A diferencia de las implementaciones de oclusión ambiental anteriores, el hecho de que VXAO sea el espacio mundial significa que es consciente de la distancia entre los objetos, lo que permite que las sombras se calculen con mayor precisión para los objetos más alejados de la sombra. También evita un efecto de halo que a veces se puede ver alrededor de personajes que caminan frente a superficies como paredes. VXAO requiere más procesador que las iteraciones de oclusión ambiental anteriores, pero ofrece la mejor calidad de sombra.