SSAO | tinf

Screen Space Ambient Occlusion

AO

Assumption: incident indirect lighting.

different visibilty

近似渲染方程中的间接光项同时包含可见性函数 $V (p, ω_{i})$ 、入射光强 $L_{i}^{indir}$ 与 BRDF $f_{r}$ 。

\int_{Ω} f (x) g (x) d x \approx \frac{\int_{Ω} f (x) d x}{\int_{Ω} d x} \int_{Ω} g (x) d x

RTR近似：

L_{o}^{indir} (p, ω_{o}) \approx \frac{\int_{Ω^{+}} V (p, ω_{i}) \cos θ_{i} d ω_{i}}{\int_{Ω^{+}} \cos θ_{i} d ω_{i}} \cdot \int_{Ω^{+}} L_{i}^{indir} (p, ω_{i}) f_{r} (p, ω_{i}, ω_{o}) \cos θ_{i} d ω_{i}

L_{o} (p, ω_{o}) = \frac{ρ}{π} \cdot L_{i} (p) \cdot \underset{这就是 AO 项 (环境光遮蔽)}{\underset{⏟}{\int_{Ω^{+}} V (p, ω_{i}) \cos θ_{i} d ω_{i}}}

Ambient Occlusion, $k_{A}$ 定义：

k_{A} = \overset{―}{V} = \frac{\int_{Ω^{+}} V (p, ω_{i}) \cos θ_{i} d ω_{i}}{π}

点 $p$ 在法线半球 $Ω^{+}$ 内的余弦加权平均可见度 $\overset{―}{V}$ 。
$\int_{Ω^{+}} \cos θ_{i} d ω_{i} = π$
$k_{A} \in [0, 1]$ ，用以表示该点吸收环境光照的能力（ $1$ 表示完全无遮挡， $0$ 表示完全被遮挡）。

平均V * 数

SS

在屏幕空间环境光遮蔽（SSAO）中，对上述半球积分 $k_{A}$ 的求解通过屏幕空间几何采样实现：

观察空间采样核构建 (Kernel Sampling)：在视图空间（View Space）中，以着色点 $p$ 为原点、沿法线 $n$ 构建半球坐标系，在采样半径 $R$ 内随机生成若干 3D 采样点 $p_{sample}$ 。
投影与深度测试 (Projection & Depth Comparison)：

使用透视投影矩阵将 3D 采样点 $p_{sample}$ 映射至屏幕空间坐标 $(u, v)$ 。
查询深度缓冲区（Depth Buffer）在 $(u, v)$ 处的几何深度值 $Z_{buffer} (u, v)$ 。
比较采样点的视图深度 $z (p_{sample})$ 与 $Z_{buffer} (u, v)$ ：若 $z (p_{sample}) > Z_{buffer} (u, v)$ ，判定采样点位于几何体内部，即发生遮挡（ $V = 0$ ）；反之未被遮挡（ $V = 1$ ）。