HPP_Graphics_4.2 SSAO

发表于 2023-02-15 更新于 2023-03-17 分类于百人计划阅读次数：

a). AO(Ambient Occlusion)

环境光遮蔽，全称Ambient Occlusion，是计算机图形学中的一种着色和渲染技术,模拟光线达到物体的能力的粗略的全局方法，描述光线到达物体表面的能力。

AO00

屏幕空间环境光遮蔽，全称Screen Space Ambient Occlusion，一种用于计算机图形中实时实现近似环境光遮蔽效果的渲染技术。通过获取像素的深度缓冲、法线缓冲以及像素坐标来计算实现，来近似的表现物体在间接光下产生的阴影。

SSAO原理

获取深度、法线（View Space）缓冲；
- Normal Buffer：
重构像素相机空间中的坐标；
- 通过深度缓冲的depth值重构（近似）该视角下的三维场景；
  - 为什么是近似：Depth Buffer中深度值为0~1，并不能反应无穷远（天空等）。常用的办法是把1映射到View Space的远平面。
法向半球随机采样，计算掩蔽因子，进而得到AO强度（For循环）；
- 每一次for循环都会在法线半球中获取一个随机向量，根据这个向量我们会求出它对应的深度值，然后跟深度缓冲中对应采样像素位置的深度值做比较，如果大于（灰色点），则认为有遮蔽，算进加权中，最后我们合成AO，然后再加上一些后期处理优化效果。

AO_Flow

SSAO的shader中共有三个Pass：

在基于法线方向，建立法线空间中法向半球的采样块。

在采样块中循环生成采样点，判断是否被遮蔽

因为实时渲染的性能问题，所以采样点数量不会很多，导致出现“油漆”般的画面

引入噪声, 将每个采样点以原点法线方向为旋转轴旋转随机的角度。这样的新采样点会变得极其不规则, 更加离散化。将低频的条纹转化成高频的噪声；

计算相机到像素点的坐标（Unity Shader中的ComputeScreenPos函数）对应的远平面的向量（屏幕空间转换到裁剪空间后乘以远平面距离，再转换到观察空间）；

获得着色点的01线性深度值、观察空间下的法线向量；
然后在法向半球采样块中随机随机采样一个向量，得到法向半球向量。并由此构建经过旋转的法线空间的正交基。
将此前生成的随机向量转换到法线空间中。

循环操作，将每一个向量转换为采样点，坐标基于切线空间，再计算随机法向半球后的向量，然后进行空间转换，切线空间到裁剪空间到屏幕空间。（裁剪空间到屏幕空间进行01映射）

获得采样点的法线深度信息，计算遮蔽，最后得到AO图通过rscreenPos来采样_CameraDepthNormalsTexture，转化成屏幕空间对应的深度值，然后对比linear01Depth（着色点深度，更准确的情况下应该使用viewRandomPos对应的01线性深度），只要大于linear01Depth，则在加权计算AO