Qu’est-ce que l’occlusion ambiante? (SSAO, HBAO, HDAO et VXAO)

L’industrie du jeu est en plein essor grâce aux progrès technologiques du matériel. Cela s’applique en particulier à la puissance de traitement et aux graphiques.

Avec les cartes graphiques de nouvelle génération, de nombreuses sociétés de jeux se font concurrence pour fournir un éclairage ambiant aussi réaliste que possible.

Les joueurs savent qu’il existe de nombreux paramètres graphiques avec lesquels ils peuvent jouer pour rendre le jeu visuellement attrayant.

L’occlusion ambiante est l’un des paramètres qui peuvent aider à rendre un jeu plus vivant et dynamique.

Alors, qu’est-ce que l’occlusion ambiante?

Ce guide donne un aperçu de ce paramètre et détaille les différents types de celui-ci.

Qu’est-ce que l’occlusion ambiante?

L’occlusion ambiante est activée sur le côté gauche, tandis que sur le côté droit, elle est désactivée. Pouvez-vous voir la différence?

L’occlusion ambiante est une méthode de rendu qui fournit une approximation de la luminosité de la lumière à différentes parties de la surface visible. Il prend en compte différents facteurs, tels que l’environnement dans le jeu et la position de la source lumineuse.

Il fournit une simulation réaliste des objets d’ombrage qui bloquent la lumière ambiante provenant de différentes sources. Dans cet esprit, l’occlusion ambiante ajoute du réalisme aux jeux vidéo 3D, imitant la distribution de la lumière dans la réalité.

L’occlusion ambiante a été mentionnée pour la première fois en 2001. Pearl Harbor avec Ben Affleck a été le premier film à l’introduire, et bien que ce ne soit pas un chef-d’œuvre, il a aidé à ouvrir la voie aux graphismes de jeu.

L’occlusion ambiante dans l’industrie du jeu a été introduite pour la première fois en 2007. La société de développement de jeux Crytek l’a introduite dans Crysis. Le jeu a remporté de nombreuses récompenses et la société a vendu plus de 3 millions d’exemplaires du jeu.

Cependant, étant donné que l’observation était trop exigeante graphiquement pour de nombreuses machines de jeu dans les années 2000, de nombreux joueurs ne pouvaient bénéficier de cette fonctionnalité que bien plus tard. Néanmoins, de nombreux joueurs ont apprécié la pincée réaliste que le jeu avait à offrir.

L’occlusion ambiante s’est améliorée avec le temps, il en existe donc différents types, qui sont décrits ci-dessous.

Types d’occlusion ambiante

Différentes cartes graphiques, leurs architectures et leurs technologies de rendu ont contribué à diverses améliorations de l’occlusion ambiante, il existe donc différents types en évidence dans les titres d’aujourd’hui.

Certains des paramètres les plus couramment trouvés incluent SSAO, HBAO, HDAO et VXAO.

SSAO

SSAO ou Occlusion ambiante de l’écran-espace était le type d’occlusion introduit par Crytek lors des débuts de Crysis. Cependant, pour économiser la puissance de traitement, SSAO ne prend pas en compte l’espace et les éléments qui produisent des ombres. Au lieu de cela, SSAO examine les pixels autour de l’élément et leur profondeur. Cette approche a rendu l’utilisation du processeur plus efficace tout en introduisant un rendu dynamique pour rendre l’ambiance plus réaliste.

Cela dit, SSAO, au lieu de se concentrer sur tout l’écran, mesure l’occlusion ambiante en profondeur de pixel sur une partie de l’écran. Néanmoins, cela présentait certains inconvénients tels que le bruit et parfois, une distribution des ombres inexacte si les pixels n’étaient pas mesurés correctement.

Il convient également de mentionner que SSAO n’avait pas de temps de chargement, ce qui rendait les jeux plus fluides. Cependant, les performances des cartes graphiques et les exigences des jeux vidéo ont augmenté au fil du temps, ce qui a introduit de nouvelles techniques.

HBAO

HBAO, également connu sous le nom de Occlusion ambiante basée sur l’horizon, était la prochaine amélioration des techniques de rendu graphique.

C’est une approche que Nvidia a introduite pour traiter le grain et le bruit qui accompagnaient les mesures de profondeur de pixel de SSAO. Il considère l’ambiance et l’environnement plutôt que les pixels.

Avec l’aide de la géométrie, il est beaucoup plus efficace pour rendre les ombres et l’éclairage. Le principal inconvénient de HBAO est que, contrairement à SSAO, il nécessite plus de puissance de traitement à la fois dans le processeur et le GPU.

Plus tard, HBAO + a été présenté pour fournir un algorithme moins performant d’échantillonnage de lumière et d’ombre.

HDAO

HDAO ou Occlusion ambiante haute définition est une technique similaire, bien qu’elle soit destinée aux cartes graphiques AMD pour concurrencer le HBAO de Nvidia.

Il n’y a aucune différence entre HBAO et HDAO, sauf qu’ils sont natifs du GPU de leur distributeur.

VXAO

VXAO, à savoir Occlusion ambiante Voxel, est le jeu vidéo le plus proche de la réalité en termes d’éclairage et de rendu des ombres. Cependant, peu de jeux offrent ce paramètre, principalement parce qu’il est trop chargé et repoussera les limites de votre processeur et de vos graphiques. Il a également une approche différente de la SSAO et d’autres techniques.

En termes simples, VXAO rendra des objets géométriques et approximera l’ombre, en dehors de la scène que vous rencontrez. Cette approche donne aux scènes une touche encore plus réaliste, offrant une excellente comparaison entre les jeux modernes et à quoi ressemblaient les jeux vidéo dans le passé.

En termes plus techniques, VXAO convertit les objets pixélisés sur les écrans en voxels, qui sont des pixels 3D en forme de cube. Par conséquent, l’occlusion ambiante du voxel. Grâce à leur structure 3D, les voxels peuvent estimer les dimensions de certains objets géométriques à l’intérieur des jeux et donner un rendu de lumière et d’ombre précis et élégant.

Occlusion ambiante par rapport au lancer de rayons

SSAO se concentre sur la profondeur des pixels et ne prend pas en compte les formes et les objets, ce qui entraîne des coins sombres, du grain et des ombres inexactes.

D’autre part, le lancer de rayons en tant que nouvelle technologie se concentre sur plus de facteurs tels que la géométrie des différentes formes et objets, les surfaces et la lumière pour rendre des ombres précises et réalistes.

C’est aussi un pas en avant par rapport à HBAO et HDAO qui se concentrent uniquement sur la géométrie. De plus, le lancer de rayons traite et rend uniquement ce qui est visible par le lecteur. En d’autres termes, l’approximation de l’éclairage et des ombres n’est effectuée que sur le champ de vision de la caméra.

Actuellement, peu de joueurs peuvent exécuter le Ray Tracing, principalement parce que la fonctionnalité est native des cartes RTX, et que seule une poignée de jeux prend en charge cette fonctionnalité de nouvelle génération. Cependant, à mesure que l’industrie du jeu progresse et que la nouvelle génération de graphiques RTX est en route, davantage de jeux prendront en charge cette technologie.

Conclusion

L’occlusion ambiante est une méthode qui calcule et évalue la bonne luminosité dans l’ambiance du jeu et rapproche les joueurs du monde numérique. Différents types d’occlusion ambiante se sont développés au fil des ans avec de nouveaux graphiques.

Alors que d’autres méthodes d’occlusion telles que le lancer de rayons émergeront inévitablement, il est important de noter que l’occlusion ambiante n’est pas le seul moyen d’améliorer l’apparence de votre jeu et de le rapprocher de la réalité.

Pourtant, c’est une technique complexe mais fascinante qui rend les jeux et les films plus dynamiques.

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