Unreal入門知識SSAO的升級HBAO+

Hello，大家好，今天是AO續作Unreal入門知識SSAO的升級HBAO+，我是木偶心沒。

上一篇文章 Unreal入門AO知識科普 說到SSAO存在一些陰影清晰度和畫質問題，所以在2008年的SIGGRAPH技術會議上，NVIDIA推出了升級的SSAO，基於水平的環境光遮罩HBAO。與以前的SSAO不一樣的是，HBAO基於物理的算法，能生成更高質量的SSAO，同時增加AO陰影的清晰度質量和可見性。

然而處於性能的原因，一般遊戲都以半分辨率渲染HBAO，比如《戰地3》，將AO像素的數量減少了四分之三，但是以較低的分辨率渲染的HBAO會導致一些閃爍。所以為了解決這個問題，NVIDIA又重新開發並改造了SSAO，得到了最先進的HBAO+，這是SSAO渲染領域的典型轉變。而且與HBAO相比，HBAO+將AO效果的細節級別提高了一倍，運行速度提高了三倍，並使用了最新的DirectX11技術。

而對於原來的SSAO，HBAO+修複了下麵這個bug。

首先是一個空場景

往裏麵加一個動態的角色

如果角色離牆很近，那他周圍的確會有一圈牆麵的AO效果。但是如果角色是遠離牆麵的話，按照SSAO本身的計算方法，取物體上麵的一個點，然後在采樣球裏麵取隨機采樣點

根據深度判斷采樣點和中心點的遮擋關係，並將最後的結果相加，得到的結果就會讓遠離牆麵的角色本身也受到錯誤的AO效果。

所以為了得到正確的結果,HBAO+使用了雙pass AO去計算。比如對於下麵的場景

第一個pass隻計算靜態物體的AO。

第二個pass計算靜態物體以及角色的AO。

然後摳出場景中的角色。

然後把這些動態的角色加載到第一個pass計算出來的AO圖中。

但是這樣子角色和地麵的AO就完全消失了。

所以我們還需要在角色和地麵接觸的部分增加AO效果，在反轉動態物體mask後得到的新mask區域，與地麵進行最小深度混合，最後就隻會得到正確的角色與地麵接觸的AO值。

由於在Ultra預設中double-pass HBAO+被設為默認，所以也可以稱為HBAO+Ultra，並且添加了高級的混合函數到HBAO+中。

當然除此以外還有比HBAO+慢3-4倍但是效果很好的VXAO，HDAO以及PBAO等。有興趣可以了解一下。

來源：Thepoly公眾號