Fenris Creations publie une technique de rendu CORTAO à code source ouvert

Le 12 novembre 2026, Fenris Creations a publié CORTAO, une technique d’occlusion ambiante en espace écran (SSAO) à code source ouvert destinée aux jeux en temps réel. Créée par Daniel Isheden, ingénieur principal en rendu, elle est disponible dans le cadre du moteur Carbon, avec une implémentation optimisée et testée dans EVE Frontier, un MMO de survie spatiale en cours de développement.

CORTAO signifie « occlusion ambiante par lancer de rayons avec occluseurs circulaires » (Circular Occluder Ray-Traced Ambient Occlusion). L’occlusion ambiante assombrit légèrement les zones où la géométrie voisine bloque la lumière environnante, ce qui ancre les objets dans la scène et facilite la lecture des formes et des détails des scènes complexes. Fenris affirme que cette technique améliore la précision et la stabilité de cet effet tout en maintenant les coûts de rendu à un faible niveau, et réduit les halos sombres ainsi que les variations d’ombrage lorsque la caméra se déplace.

La technique ne nécessite aucune donnée de scène précalculée : elle peut donc s’adapter aux environnements que les joueurs construisent et remodèlent continuellement. Son implémentation dans Carbon a été affinée à partir des espaces ouverts, des combats en ligne, des mégastructures et des intérieurs clos d’EVE Frontier. Le projet a d’abord été mené par Isheden dans le cadre de recherches indépendantes, avant que Fenris ne fournisse l’environnement de production utilisé pour le tester et le développer à grande échelle.

Isheden a décrit le problème visuel à l’origine de ses recherches. « De petites erreurs d’ombrage peuvent donner une impression d’incohérence à une scène pourtant convaincante, surtout lorsqu’elles deviennent visibles au déplacement de la caméra », a-t-il déclaré. Son objectif était d’améliorer la précision tout en respectant les budgets de rendu disponibles dans les jeux.

Comment CORTAO génère l’occlusion ambiante

La présentation technique d’EVE Frontier explique en quoi la méthode diffère de la SSAO fondée sur l’horizon. CORTAO échantillonne les informations de profondeur à proximité, écarte les échantillons situés hors du volume susceptible d’être occulté et transforme les autres en occluseurs circulaires de substitution, qui représentent approximativement le voisinage local en 3D autour d’un pixel. Une table de correspondance précalculée évalue les intersections des rayons avec ces substituts, et la proportion de rayons qui ne sont pas occultés détermine le niveau de lumière ambiante.

La technique prend en charge jusqu’à 32 directions de lancer de rayons et peut produire des résultats utiles à partir de quatre échantillons de profondeur par pixel. Ces nombres correspondent à des opérations distinctes : les échantillons de profondeur déterminent le nombre d’occluseurs générés, tandis que les rayons mesurent la visibilité par rapport à ceux-ci. Les développeurs ajustent principalement les performances en modifiant le nombre d’échantillons de profondeur.

L’implémentation sur GPU comporte trois passes de nuanceurs de calcul. Une passe préalable regroupe les données de profondeur linéaire et de normales dans un tampon doté de niveaux de mip, la passe principale effectue le lancer de rayons à partir des occluseurs échantillonnés, et un filtre facultatif prépare le résultat pour l’anticrénelage temporel ou les algorithmes de mise à l’échelle par IA. CORTAO peut également générer des normales pliées, qui décrivent la direction moyenne non occultée autour d’un pixel pour les systèmes d’illumination globale. La technique n’intègre pas elle-même de solution de filtrage temporel.

Résultats des tests de performance de Fenris

Les tests de performance de Fenris ont comparé CORTAO à GTAO, une technique de SSAO fondée sur l’horizon. Dans une scène de café San Miguel recréée, l’entreprise a indiqué que CORTAO, avec quatre échantillons, présentait une erreur quadratique moyenne inférieure à celle de toutes les configurations de GTAO testées, par rapport à une référence obtenue par lancer de rayons. Dans son test sur une scène plus simple, qui favorise le rendu fondé sur l’horizon, CORTAO a produit une erreur inférieure de 82 % pour un temps d’exécution équivalent. Lorsque les techniques étaient configurées pour obtenir une erreur équivalente dans cette scène, CORTAO était 249 % plus rapide.

Dans les tests de Fenris, les gains les plus importants ont été observés dans les scènes présentant une forte complexité en profondeur, en particulier avec un rayon de recherche plus large. CORTAO a maintenu un niveau d’occlusion plus régulier pour les différents nombres d’échantillons testés et produit une occlusion plus modérée autour des discontinuités de profondeur, avec moins de halos marqués et d’artefacts dépendant du point de vue. Le résultat global s’est confirmé pour l’ensemble des résolutions et des fabricants de GPU testés par l’entreprise.

Coûts d’intégration et code source ouvert

CORTAO est conçu pour remplacer l’étape SSAO existante d’un moteur en utilisant la même catégorie d’entrées en espace écran et en sollicitant très peu le processeur. Le principal compromis documenté en matière de mémoire est la nécessité d’un tampon de profondeur linéaire de 32 bits, qui permet de stocker les informations de normales à côté de celles de profondeur. Fenris estime que le passage d’une configuration 16 bits ajoute environ 5,3 Mo de VRAM pouvant être aliasée en 1080p, 9,3 Mo en 1440p et 21,1 Mo en 2160p.

Deux implémentations sous licence MIT sont disponibles. Le dépôt Carbon CORTAO fournit des fichiers d’en-tête de nuanceurs HLSL et indique une prise en charge de DirectX 11 et DirectX 12. Il utilise un rayon maximal en espace écran pour gérer les plages de profondeur extrêmes de l’univers d’EVE. Le dépôt général de référence d’Isheden prend en charge nativement HLSL et GLSL et indique avoir été testé avec DirectX 11, DirectX 12, OpenGL 4.3 ou version ultérieure, et Vulkan 1.0 ou version ultérieure.

Cette publication fait suite à l’annonce de Fenris, le 1er juillet 2026, selon laquelle Carbon était devenu entièrement libre d’accès et comprenait plus de deux douzaines de modules. Cette publication incluait le module graphique Trinity ainsi que les technologies de simulation physique et de recherche de chemin Destiny, tous deux intégrés au cadre technique d’EVE Online et d’EVE Frontier.

Les dépôts ouverts permettent aux équipes graphiques externes de vérifier si les résultats de Fenris se confirment dans leurs propres scènes. La VRAM supplémentaire et la nécessité d’un filtrage temporel externe sont les coûts d’intégration les plus clairement documentés ; des tests au sein de pipelines de rendu complets permettront ensuite d’évaluer l’utilité de CORTAO au-delà d’EVE Frontier.