Unreal | SSAO的升级HBAO+

xiangtingsl · 发表于 2021-3-25 16:36

Hello . 大家好
今天是AO续作HBAO+
我是木偶心没
接上一篇文章说到SSAO存在一些阴影清晰度和画质问题Unreal | AO那些事，所以在2008年的SIGGRAPH技术会议上，NVIDIA推出了升级的SSAO，基于水平的环境光遮罩HBAO。与以前的SSAO不一样的是，HBAO基于物理的算法，能生成更高质量的SSAO，同时增加AO阴影的清晰度质量和可见性。

然而处于性能的原因，一般游戏都以半分辨率渲染HBAO，比如《战地3》，将AO像素的数量减少了四分之三，但是以较低的分辨率渲染的HBAO会导致一些闪烁。所以为了解决这个问题，NVIDIA又重新开发并改造了SSAO，得到了最先进的HBAO+，这是SSAO渲染领域的典型转变。而且与HBAO相比，HBAO+将AO效果的细节级别提高了一倍，运行速度提高了三倍，并使用了最新的DirectX11技术。

而对于原来的SSAO，HBAO+修复了下面这个bug。
首先是一个空场景

往里面加一个动态的角色

如果角色离墙很近，那他周围的确会有一圈墙面的AO效果。但是如果角色是远离墙面的话，按照SSAO本身的计算方法，取物体上面的一个点，然后在采样球里面取随机采样点

根据深度判断采样点和中心点的遮挡关系，并将最后的结果相加，得到的结果就会让远离墙面的角色本身也受到错误的AO效果。

所以为了得到正确的结果,HBAO+使用了双pass AO去计算。比如对于下面的场景

第一个pass只计算静态物体的AO。

第二个pass计算静态物体以及角色的AO。

然后抠出场景中的角色。

然后把这些动态的角色加载到第一个pass计算出来的AO图中。

但是这样子角色和地面的AO就完全消失了。

所以我们还需要在角色和地面接触的部分增加AO效果，在反转动态物体mask后得到的新mask区域，与地面进行最小深度混合，最后就只会得到正确的角色与地面接触的AO值。

由于在Ultra预设中double-pass HBAO+被设为默认，所以也可以称为HBAO+Ultra，并且添加了高级的混合函数到HBAO+中。

当然除此以外还有比HBAO+慢3-4倍但是效果很好的VXAO，HDAO以及PBAO等。有兴趣可以了解一下。

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