SSAO und Schattentextur-Qualität in Videospielen

SSAO ist eine Technik mit der Schattenwürfe in Spielen realistischer dargestellt werden können. Verwirrungen können entstehen, weil zusätzlich zu SSAO häufig auch die Schattenqualität eingestellt werden kann. Der Grund dafür ist folgender: Der Regler für die Detailstufe bei Schatten beeinflusst die Auflösung von Schattentexturen. SSAO jedoch sorgt dafür, dass die individuellen Eigenschaften eines 3D-Objekts beim Schattenwurf ebenfalls bedacht werden.

Als plastisches Beispiel: Wenn Ihr eure Hand nehmt und sie zwischen eine Lampe und beispielsweise euren Tisch haltet seht Ihr einen Schatten auf dem Tisch. Nehmen wir an dieser Schatten eurer Hand ist der Standardschatten. Wärt Ihr jetzt in einem Videospiel könntet Ihr über die Schattenqualität beeinflussen wie realistisch der Schatten aussieht, den eure Hand auf den Tisch wirft. Wie fein der Schatten abgestuft ist, wie viele Pixel er besitzt und ähnliches.

SSAO ist eine Art Zusatzschatten. In diesem Fall wird zusätzlich zum normalen Schatten noch berechnet, wo weniger Licht hinfällt. Beim Beispiel mit der Hand, wenn Ihr eine Faust formt. Zwischen den einzelnen Fingern ist es dunkler als auf den Fingern selbst. Der Grund dafür ist, dass zwischen die Finger nicht so viel Licht fallen kann, wie auf die Finger. Wärt Ihr in einem Videospiel, wäre SSAO aktiviert.

Oder mit anderen Worten: Screen Space Ambient Occlusion nimmt ein 3D-Objekt nicht als platte Fläche die für sich genommen einen Schatten wirft. Stattdessen werden individuelle Eigenschaften des 3D-Objekts berücksichtigt. Beispielsweise Falten an Klamotten einer Spielfigur. So fällt hinter eine Falte weniger Licht als vor die Falte. Die Falte wirft einen zusätzlichen Schatten. Dadurch werden 3D-Objekte realistischer. Denn der Bereich hinter einer Falte wird eben nicht so gut ausgeleuchtet, wie der Bereich davor.

Entwickelt wurde SSAO als Technik für die CryEngine 2, die das erste mal im Shooter Crysis von Crytek zum Einsatz kam. Auf der Crytek-Übersichtsseite findet Ihr weitere Informationen zur Grafik-Engine. Seitdem hat sich die Technik rasant verbreitet und viele Entwickler haben sie für ihre eigenen Projekte adaptiert. Manche Spieler bieten die Möglichkeit SSAO komplett an- beziehungsweise abzuschalten. Ein Beispiel dafür wäre Borderlands 2, wo SSAO in der deutschen Version mit Umgebungsverdeckung umschrieben wird.

SSAO hat, je nach Umsetzung, einen kleinen bis mittleren Einfluss auf die Framerate eines Videospiels. In eher langsamen Spielen wie beispielsweise in L.A. Noire bringt SSAO jedoch einen atmosphärischen Schub, da man in diesem Fall genügend Zeit hat, sich die einzelnen Objekte anzuschauen. Bei schnelleren Titeln wie beispielsweise in Battlefield 3 könnte man überlegen für ein klein wenig bessere Framerate-Werte auf SSAO zu verzichten, da man eher weniger Zeit dafür investiert sich das Gelände in all seinen Details anzuschauen.

Der Game-Developer Garry Williams zeigt auf dieser Seite wie SSAO und Licht-Effekte zusammenspielen können um ein realistisches 3D-Objekt zu erzeugen. Einen tieferen Einblick in das Thema bietet unter anderem die Valve Developer Community auf dieser Seite oder auch der Englische Wikipedia-Eintrag.