Fenris Creations udgiver open source-teknikken CORTAO til rendering

Fenris Creations udgav den 12. november 2026 CORTAO, en open source-teknik til skærmrumsbaseret omgivelsesokklusion (SSAO) i spil i realtid. Teknikken er udviklet af senioringeniøren inden for rendering Daniel Isheden og er tilgængelig via Carbon-motorframeworket. Implementeringen er optimeret og testet i rumoverlevelses-MMO’et EVE Frontier, som stadig er under udvikling.

CORTAO står for strålesporet omgivelsesokklusion med cirkulære okkludere. Omgivelsesokklusion tilfører en diskret mørklægning dér, hvor nærliggende geometri blokerer for lyset fra omgivelserne. Det får objekter til at virke mere forankrede og gør det lettere at aflæse formen og detaljerne i komplekse scener. Fenris siger, at teknikken forbedrer effektens præcision og stabilitet, samtidig med at omkostningerne ved rendering holdes nede. Den mindsker mørke glorier og skift i skyggerne, når kameraet bevæger sig.

Teknikken kræver ingen på forhånd beregnede scenedata og kan derfor tilpasse sig miljøer, som spillerne løbende bygger og ændrer. Implementeringen i Carbon blev finjusteret i forhold til EVE Frontiers åbne rum, kampe online, megastrukturer og lukkede indendørsmiljøer. Projektet begyndte som Ishedens uafhængige forskning, inden Fenris stillede et produktionsmiljø til rådighed, hvor teknikken kunne testes og videreudvikles i stor skala.

Isheden beskrev det visuelle problem, der lå til grund for forskningen. »Små fejl i skyggerne kan få en ellers overbevisende scene til at virke forkert, især når de bliver synlige, mens kameraet bevæger sig,« sagde han. Hans mål var at forbedre præcisionen inden for de renderingsbudgetter, der er til rådighed i spil.

Sådan skaber CORTAO omgivelsesokklusion

Den tekniske gennemgang af EVE Frontier forklarer forskellen fra SSAO baseret på horisonter. CORTAO indsamler nærliggende dybdeinformation, frasorterer samples uden for det mulige okklusionsvolumen og omdanner resten til cirkulære proxy-okkludere, der tilnærmer det lokale 3D-nabolag omkring en pixel. En forudberegnet opslagstabel beregner strålernes skæringer med disse proxyer, og andelen af stråler, der ikke blokeres, bestemmer niveauet af omgivelseslys.

Teknikken understøtter op til 32 stråleretninger og kan give brugbare resultater med fire dybdesamples pr. pixel. De to antal har forskellige funktioner: Dybdesamples afgør, hvor mange okkludere der opbygges, mens strålerne måler synligheden i forhold til dem. Udviklere tilpasser primært ydeevnen ved at ændre antallet af dybdesamples.

GPU-implementeringen består af tre beregnings-shaderpassager. En forpassage pakker lineær dybde og normaldata i en buffer med mipmap-niveauer, hovedpassagen beregner strålernes forløb i forhold til de samplede okkludere, og et valgfrit filter klargør resultatet til tidslig kantudjævning eller AI-opskalering. CORTAO kan også levere bøjede normaler, som beskriver den gennemsnitlige retning uden okklusion omkring en pixel til systemer for global belysning. Teknikken indeholder ikke selv en løsning til tidslig filtrering.

Fenris’ benchmarkresultater

Fenris’ benchmarks sammenlignede CORTAO med GTAO, en horisontbaseret SSAO-teknik. I en genskabt caféscene fra San Miguel rapporterede virksomheden, at CORTAO med fire samples havde en lavere middelkvadratfejl i forhold til en strålesporet referenceløsning end samtlige GTAO-konfigurationer, den testede. I testen af en enklere scene, som favoriserer horisontbaseret rendering, gav teknikken 82 % lavere fejl ved samme køretid. Når teknikkerne blev konfigureret til at give samme fejl i den scene, var CORTAO 249 % hurtigere.

I Fenris’ tests var de største forbedringer i scener med høj dybdekompleksitet, især ved en større søgeradius. CORTAO opretholdt et mere ensartet okklusionsniveau på tværs af de testede sampleantal og gav mere tilbageholdende okklusion omkring dybdespring med færre kraftige glorier og færre synsvinkelafhængige artefakter. Det samlede resultat holdt på tværs af de opløsninger og GPU-leverandører, virksomheden testede.

Integrationsomkostninger og open source-kode

CORTAO er udviklet til at erstatte en motors eksisterende SSAO-trin med samme type input fra skærmrummet og minimal brug af CPU’en. Den væsentligste dokumenterede afvejning med hensyn til hukommelse er kravet om en 32-bit-buffer til lineær dybde, som giver plads til at pakke normaldata sammen med dybden. Fenris anslår, at overgangen fra en 16-bit-opsætning kræver cirka 5,3 MB ekstra VRAM, der kan aliases, ved 1080p, 9,3 MB ved 1440p og 21,1 MB ved 2160p.

Der findes to implementeringer under MIT-licensen. Carbon CORTAO-kodearkivet indeholder HLSL-shaderheadere og angiver understøttelse af DirectX 11 og DirectX 12. Det bruger en maksimal radius i skærmrummet til at håndtere de ekstreme dybdeintervaller i EVE-universet. Ishedens generelle referencearkiv understøtter HLSL og GLSL direkte og angiver, at det er testet med DirectX 11, DirectX 12, OpenGL 4.3 eller nyere samt Vulkan 1.0 eller nyere.

Udgivelsen bygger videre på Fenris’ meddelelse den 1. juli 2026 om, at Carbon var blevet fuldt open source og omfattede mere end to dusin moduler. Udgivelsen omfattede grafikmodulet Trinity samt teknologien til fysiksimulering og stifinding Destiny, som begge er en del af frameworket bag EVE Online og EVE Frontier.

De åbne kodearkiver giver eksterne grafikteams mulighed for at teste, om Fenris’ resultater også gælder i deres egne scener. Den ekstra VRAM og behovet for ekstern tidslig filtrering er de tydeligst dokumenterede integrationsomkostninger. Derfor bliver test i komplette renderingspipeliner det næste mål for at vurdere CORTAOs anvendelighed uden for EVE Frontier.