مقایسه کیفیت VXAO و HBAO+

تکنولوژی VXAO یا پراکنش محیطی نور به کمک واکسل، با استفاده از پیکسل حجمی که واکسل نام دارد، اجسام مجاور را شناسایی کرده و تاریکی موضوعی روی اجسام نزدیک، اعمال می‌کند. این روش پیچیده، پردازش سنگین‌تری نسبت به HBAO+ و SSAO دارد و کیفیت آن نیز بسیار عالی است. در ادامه به بررسی VXAO، عضو جدید GameWorks می‌پردازیم.

انویدیا در GTC 2016 نسخه‌ی جدید گیم‌ورکس را معرفی کرده که قبلاً در اینتوتک آن را بررسی کردیم. یکی از تکنولوژی‌های جدید مجموعه‌ی گیم‌ورکس VXAO است که پراکنش محیطی نور یا به عبارت دقیق‌تر انسداد محیطی (تاریکی نقاط گوشه و فرو رفته) را واقعی‌تر از روش‌های مبتنی بر SSAO پردازش می‌کند.

گیم‌ورکس ۳٫۱ انویدیا با VXAO و HFTS و نورپردازی حجمی معرفی شد

مجموعه‌ی GameWorks انویدیا، ابزاری برای توسعه‌دهندگان بازی است تا بتوانند گرافیک بازی‌ها را با صرف زمان کمتر و بدون نوشتن کدهای پیچیده و بهینه‌سازی عمیق، بهینه کنند. اخیراً بسته‌ی توسعه‌ی نرم‌افزاری گیم‌ورکس ۳٫۱ انویدیا منتشر شده که ۳ ابزار دیگر را در اختیار توسعه‌دهندگان بازی قرار می‌دهد. در ادامه با تکنولوژی‌های گرافیکی جدید گیم‌ورکس ۳٫۱ آشنا می‌شویم.

VXAO، باکیفیت‌ترین روش پراکنش محیطی نور 

 تکنولوژی NVIDIA Voxel Accelerated Ambient Occlusion یا به اختصار VXAO انویدیاست که در مقال معماری مکسول ۲ به آن اشاره شد. VXAO به معنی پراکنش محیطی نور به کمک واکسل است و در حقیقت از پیکسل حجمی یا واکسل برای تسریع پردازش پراکنش محیطی نور و مشخص کردن نقاط فرورفته و تاریک، استفاده می‌شود تا دقت نورپردازی و شاید سرعت پردازش، بهینه شود. طبعاً در دقیق‌ترین پیاده‌سازی‌های VXAO که در حقیقت واکسل‌ها کوچک‌تر و بیشتر هستند، سرعت اجرای بازی کمتر می‌شود و بهتر است از روش HBAO+ استفاده شود. اگر معماری پردازنده‌ی گرافیکی مکسول نباشد، شیدرهای هندسی سریع که به آن اشاره کردیم، وجود ندارد. با شیدرهای هندسی سریع، محاسبه و رندر هر یک از واکسل‌ها تا سه مرتبه ممکن است و در نتیجه سرعت پردازش به مراتب بیشتر خواهد بود.

تفاوت اصلی VXAO با HBAO+ و SSAO در این است که  می‌توان سایه‌ها را با در نظر گرفتن تمام هندسه (اجسام موجود) محیط، محاسبه کرد. در روش SSAO تنها انسداد محیطی اجسامی که در دید هستند، محاسبه می‌شود.

مقایسه کنید تا به توضیحات بیشتر بپردازیم:

مقایسه کیفیت VXAO و HBAO+

مقایسه کیفیت VXAO و HBAO+

دقت کنید که منظور از انسداد محیطی یا پراکنش محیطی نور این است که نقاط فرورفته و نواحی بین اجسام نزدیک، در دنیای واقعی تاریک‌تر است، هر چند سایه‌ی دقیقی وجود ندارد. این نواحی می‌بایست به روش‌های قدیمی مثل SSAO نرم‌افزاری یا HBAO+ و یا روش جدید VXAO تاریک شوند. اما مشکل SSAO و روش‌های مبتنی بر آن نظیر HBAO+ چیست؟

در VXAO تنها فاصله تا دوربین مهم نیست.

در روش‌های قدیمی نقاطی تاریک می‌شوند که در فرورفتگی‌ها قرار دارند و فرورفتگی‌های با توجه به فاصله‌ی نقاط تا دوربین (نقطه‌ی دید گیمر) مشخص می‌شود. لذا موتور گرافیکی بازی نمی‌تواند اجسامی که در دید نیست را لحاظ کند و متأسفانه این اجسام در تاریک‌تر شدن اجسام جلوی دوربین، اثرگذار هستند. دقیق‌تر بررسی کنیم، در روش HBAO+ که افق ناحیه‌ای را با توجه به تغییرات فاصله با دوربین محاسبه می‌کند، زاویه ملاک تاریکی یا روشنی است و زاویه با توجه به فاصله‌‎ی نقاط اطراف تا دوربین محاسبه می‌شود.

محاسبه‌ی افق و زاویه‌ی آن در روش HBAO

محاسبه‌ی افق و زاویه‌ی آن در روش HBAO

وقتی زاویه‌ی افق زیاد باشد به این نتیجه می‌رسیم که نقطه‌ی ابتدایی ما در مجاورت سطوحی با شیب کاملاً متفاوت قرار گرفته است. بنابراین با سطحی نزدیک به گوشه‌های جسم سر و کار داریم که به انسداد بیشتری نیاز دارد. شیب صفر هم به معنی رویارویی با سطح صاف است و هیچ انسدادی لازم نیست و در نتیجه سایه‌ی خاصی وجود ندارد.

تمام اجسام با واکسل پوشیده می‌شوند

در روش جدید VXAO، تمام محیط با واکسل (پیکسل سه‌بعدی) پوشیده می‌شود. هر واکسل ممکن است شامل جسم باشد (قرمز) و یا بخشی از آن جسم باشد (آبی). محاسبه‌ی سایه به این صورت انجام می‌شود که واکسل‌های نزدیک یک واکسل از نظر وجود یا عدم وجود جسم بررسی می‌شوند و در نتیجه روش VXAO بسیار دقیق است. چه واکسل‌های همسایه در دید باشند و چه نباشند، در محاسبات لحاظ می‌شود. طبیعی است که سرعت پردازش پایین‌تر است. کیفیت VXAO در بازی Rise of Tomb Raider بهتر از HBAO+ و SSAO است:

مقایسه کیفیت VXAO و HBAO+

مقایسه کیفیت VXAO و HBAO+

همان‌طور که مشاهده می‌کنید روشنایی اغلب اجسام کمتر از دو روش قدیمی است و در دنیای واقعی هم وضعیت درست به همین صورت است.

بازگشت به دانش‌نامه
1 vote, average: 5٫00 out of 51 vote, average: 5٫00 out of 51 vote, average: 5٫00 out of 51 vote, average: 5٫00 out of 51 vote, average: 5٫00 out of 5 (1 نظر، امتیاز: 5٫00 از 5)
برای نظر دادن ابتدا باید ثبت نام کنید.
Loading...
لينک کوتاه:

FacebookTwitterGoogle


دیدگاه بگذارید

اطلاع از
wpDiscuz

تبلیغات

تبلیغات

تبلیغات

×