The Perceptual Influence of Approximating Ambient Occlusion in Real-Time Rendering

Den Perceptuelle Indflydelse af at Tilnærme Omgivende Okklusion i Real-Time Rendering

Jakobsen, Christian

4. term

Medialogy, Master

2010

103

Dette speciale undersøger, hvordan approksimeret ambient occlusion påvirker, hvad mennesker opfatter i realtids-grafik. Ambient occlusion er en skyggemetode, der tilføjer subtile skygger, hvor omgivende lys blokeres af nærliggende objekter, og den bruges ofte til at øge realismen. Vi gennemførte et psykofysisk eksperiment med tre screen-space ambient occlusion (SSAO)-teknikker med forskellig fysisk nøjagtighed. Resultaterne viser, at SSAO kan få visuelt komplekse, syntetiske billeder til at virke mere realistiske. Visuel kompleksitet påvirkede også, hvor nøjagtig AO skal være: jo mere kompleks scenen er, desto mindre fysisk nøjagtighed er typisk nødvendig. I et komplekst, økologisk validt scenarie kunne deltagerne ikke skelne mellem to SSAO-metoder, selv om deres tekniske billedkvalitet var tydeligt forskellig. Disse fund peger på, at man i praktiske anvendelser som computerspil bør vurdere behovet for og effekten af AO for hver scene eller hvert miljø. I mange tilfælde er lavnøjagtig AO tilstrækkelig, og nogle gange kan den slås helt fra, så beregningstid kan bruges på andre visuelle opgaver, der er vigtigere for perceptionen.

This thesis investigates how approximating ambient occlusion affects what people perceive in real-time computer graphics. Ambient occlusion is a shading method that adds subtle shadowing where ambient light is blocked by nearby objects, often used to increase realism. We conducted a psychophysical experiment using three screen-space ambient occlusion (SSAO) techniques that differed in physical accuracy. The results show that SSAO can make visually complex synthetic images appear more realistic. Visual complexity also influenced how accurate AO needs to be: as scenes become more complex, lower physical accuracy is often sufficient. In a complex, ecologically valid scenario, participants could not distinguish between two SSAO methods despite clear technical quality differences. These findings suggest that in practical applications such as video games, developers should evaluate the need and impact of AO for each scene or environment. In many cases, low-accuracy AO is enough, and sometimes it can be turned off, freeing computation time for other rendering tasks that matter more to perception.

[This abstract was generated with the help of AI]

Screen-Space Ambient Occlusion ; Perceived Realism

Download
View record in AAU Student Projects