Opengl: SSAO против отображения теней

Они решают разные задачи и дополняют друг друга.

SSAO устраняет окружающую окклюзию. Даже если ваша точка находится в тени, SSAO изменяет интенсивность таким образом, чтобы более закрытые области были более темными. Карты теней не такие точные.

Вот сравнительное изображение. Вся область находится в тени, но с SSAO вы можете лучше увидеть форму занавески (щелкните по ней, чтобы увеличить ее, чтобы она была более заметной):

Карты теней решают проблему видимости при свете source без учета отражения света (SSAO имитирует это с помощью буфера глубины).

Сцена, визуализированная только с использованием карт теней, выглядит более плоской, чем сцена с SSAO и картами теней.

Shadow Mapping и Screen-Space Ambient Occlusion решают разные части уравнения рендеринга, потому что они делают разные предположения.

Как следует из названия, Screen-Space Ambient Occlusion предполагает, что свет падает одинаково со всех возможных направлений над полушарием нашей выбранной точки по направлению к этой точке. точка. То есть, чтобы решить окружающее затенение, нам нужно проинтегрировать постоянную функцию (освещенность) по полусфере точки выборки, чтобы определить долю телесного угла полусферы, которая закрыта от окружающего источник света.

А также в слове Screen-Space Ambient Occlusion есть словосочетание Screen-Space. Это означает, что вычисление, которое мы делаем, чтобы вычислить долю полушария точки выборки, перекрытую однородным источником окружающего света, основано только на информации, которая уже доступна в экранном пространстве (а не в мировом пространстве, например, путем выполнения аналитическое литье лучей/трассировка геометрии сцены — что мы могли сделать, конечно, но тогда это больше не будет называться Screen-Space Ambient Occlusion).

Итак, Ambient Occlusion (окружающее затенение экранного пространства является способом приближения к этому на основе информации, которую мы визуализировали в экранном пространстве):

1. предполагается, что свет падает одинаково со всех всех направлений на полушарие точки выборки
2. аппроксимирует коэффициент окклюзии (доля телесного угла над полусферой точки выборки, на которую не падает свет от источника окружающего света)

С другой стороны: Shadow Mapping. Это метод, который делает совершенно другое предположение об освещенности, падающей на нашу точку выборки. Здесь мы не предполагаем, что свет исходит одинаково со всех направлений над полусферой нашей точки выборки, а предполагаем, что свет исходит из одного направления (или под небольшим телесным углом вокруг этого направления, когда мы аппроксимируем мягкие тени).

Чтобы решить это, мы можем сэмплировать сцену с направления света, а затем проверить, могла ли наша точка сэмпла получать свет с этого направления света.