Ambient Occlusion (AO)
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Ambient Occlusion (kurz: AO, auch als Umgebungsverdeckung bezeichnet) ist eine 3D-Technik, bei der dunkle Schatten in Ecken, Vertiefungen und schwer zugänglichen Bereichen eines Objekts hinzugefügt werden, um die Beleuchtung realistischer erscheinen zu lassen. Dabei wird simuliert, wie stark ein Punkt in einer Szene durch umliegende Objekte vom Umgebungslicht abgeschirmt wird.
Das Ergebnis ist ein subtiler Schatteneffekt, der Objekte lebendiger und räumlicher erscheinen lässt. Um eine maximale Kontrolle zu gewährleisten, wird Ambient Occlusion normalerweise als separater Pfad gerendert. So können die Schatteneffekte unabhängig vom Rest der Szene angepasst werden.
Wie funktioniert Ambient Occlusion?
Bei der Shading-Methode wird analysiert, wie viel Umgebungslicht einen Punkt auf einer Oberfläche erreicht. Die Methode beruht dabei auf zwei Grundprinzipien: Bereiche, die von umliegenden Objekten verdeckt werden, – wie Kanten, Ecken oder Spalten – werden dunkler abgebildet, während offene Bereiche heller bleiben (Lichtstreuung). In den meisten 3D-Anwendungen wird die Verdeckung mit Hilfe eines speziellen AO-Shaders berechnet, der auf die Geometrie der Szene angewendet wird.
Eine präzisere Methode zur Berechnung der Umgebungsverschattung ist das Raytracing. Dabei werden Lichtstrahlen simuliert, um zu ermitteln, wie viel Licht tatsächlich auf eine Oberfläche trifft. Diese Technik ermöglicht eine realistischere Darstellung von Licht und Schatten, da die komplexen Wechselwirkungen der Lichtstrahlen mit der Geometrie der Szene detailliert berücksichtigt werden.
Wofür wird Ambient Occlusion verwendet?
Die Umgebungsverdeckung wird überall dort genutzt, wo eine realistische Darstellung von Licht und Schatten gefragt ist:
- 3D-Animationen und Film-Postproduktion: Ambient Occlusion erzeugt natürliche Lichtverhältnisse, die Szenen mehr Tiefe verleihen.
- Produktvisualisierungen: Produkte erscheinen plastischer und realistischer, was insbesondere bei Präsentationen von Vorteil ist.
- Videospiele: Hier sorgt AO für realistische Umgebungen, ohne dass die gesamte Beleuchtung in Echtzeit berechnet werden muss.
- Architekturvisualisierungen: Gebäudedarstellungen wirken dank Ambient Occlusion lebendiger und authentischer.
