Realizm otoczenia, przekonująca mimika twarzy postaci i niesamowita gra świateł. Wszystkie te komponenty spotyka się we współczesnych grach wideo i animacjach 3D. Za realizm spotykany w grach komputerowych odpowiada tak zwany Ambient Occlusion (AO). Czym jest ten element i na jakich zasadach on działa? Jak szerokie ma zastosowanie w projektowaniu 3D?
Ambient occlusion – nowoczesna technika renderowania
Grafika komputerowa poczyniła ogromny skok wraz z pojawieniem się technologii 3D. W jej skład wchodzą techniki renderowania, które są chlebem powszednim projektantów graficznych, a które dostarczają użytkownikom moc wrażeń. Jedną z takich technik jest ambient occlusion. Opiera się ona na symulowaniu wpływu otoczenia na światło. Jeśli obiekty znajdują się w niewielkiej odległości od siebie lub na siebie nachodzą, to dochodzi do rozproszenia światła. Renderowanie za pomocą AO decyduje o realizmie tego, co widać na ekranie komputera bądź telewizora.
Ambient occlusion – jak to działa?
Efektywność AO zależy od mocy obliczeniowej komputera. Regułą jest, że im wydajniejszy układ, tym dokładniejsze wyliczenia dotyczące obszarów, które mają być mniej lub bardziej oświetlone. Dlatego też entuzjastom rozrywki wirtualnej dedykuje się konkretne układy graficzne i procesory, o czym parę zdań za moment. Wiadomo już w dużym skrócie, co to jest ambient occlusion. Warto teraz skupić się na szczegółach dotyczących tej techniki renderowania obrazu.
Technika ta działa w pewien sposób jak detektor obszarów mniej i bardziej eksponowanych na światło. Te obiekty, które przysłaniają się nawzajem lub też na siebie nachodzą, są mniej oświetlone. Obiekty, które znajdują się w bezpośredniej ekspozycji na działania promieni słonecznych czy źródeł światła, są bardziej oświetlone. Stwarza to bardzo realistyczny efekt.
Ambient occlusion – czy na każdy sprzęt?
Okluzja jest często spotykanym zjawiskiem w grach wideo i odpowiada za ich immersyjność. Jest zjawiskiem, do którego większość konsumentów na rynku gier wideo zdążyła przywyknąć. Niemniej warto odpowiedzieć sobie na pytanie dotyczące urządzeń, na których można sobie pozwolić na produkcję wykorzystujące AO. Rendering oparty na okluzji wykorzystuje całą moc obliczeniową komputera. Nie zaleca się korzystać z tego rozwiązania, jeśli nie dysponuje się w miarę wydajnym urządzeniem. Nowsze procesory klasy Intel są na tyle wydajne, że z powodzeniem obsługują ambient occlusion. Nvidia to klasa układów graficznych, które radzą sobie z obliczeniami, typu ray tracing i AO. Starsze układu GPU mogą mieć problem z obsługą tej techniki renderingu.
Ambient occlusion – jakie jest zastosowanie?
Gdzie można spotkać AO? Przede wszystkim w grach wideo. Pogłębiają one immersję i są przyjemne dla oka. Trójwymiarowe efekty wizualne z wykorzystaniem gry światła i cienia sprzyjają realizmowi świata przedstawianego przez producentów gier AAA. Animacje komputerowe to kolejny obszar zdominowany przez okluzję. Nie byłoby porządnych efektów specjalnych w świecie kinematografii, gdyby nie zastosowanie odpowiedniej techniki renderowania. Animacje graficzne i rozrywka to oczywiste przykłady zastosowania AO.
Istnieją też obszary nieoczywiste, w których technika ta odgrywa znaczną rolę. To chociażby architektura wizualizacyjna. Wizualizację projektowanych obiektów coraz częściej wykorzystują ambient occlusion. Przedstawiają one obiekty w określonych warunkach oświetleniowych i pozwalają na lepsze zrozumienie projektu budowlanego. To wpływa na decyzje projektowe. Handel internetowy zdominował przestrzeń cyfrową i notuje spore zyski. Właściciele sklepów internetowych i pracownicy agencji reklamowych dbają o jak najefektywniejszą ekspozycję produktów. Przydatne są ich animacje wyświetlane w charakterze prezentacji i reklamy. Coraz częściej wykorzystuje się w tym celu AO, aby podkreślić dokładne wyświetlanie szczegółów i tekstur.
Ambient occlusion – podsumowanie
Grafika 3D to fascynujący obszar, który stale się rozwija. Graficy i projektanci chętnie korzystają z rozmaitych rozwiązań, do których należy ambient occlusion. Jest to technika polegająca na realistycznym rozpraszaniu światła. Spotykana jest zarówno w grach komputerowych, jak i również w animacjach graficznych, projektach architektonicznych i prezentacjach rozmaitych produktów. Okluzja wykorzystuje całkowitą moc obliczeniową komputera i z tego powodu wymaga wydajnych podzespołów.
