Fenris Creations objavljuje tehniku iscrtavanja CORTAO otvorenog koda

Fenris Creations objavio je 12. studenoga 2026. CORTAO, tehniku ambijentalne okluzije u prostoru zaslona (SSAO) otvorenog koda za igre u stvarnom vremenu. Razvio ju je Daniel Isheden, viši inženjer za iscrtavanje, a dostupna je u sklopu razvojnog okruženja Carbon, s implementacijom optimiziranom i testiranom u svemirskoj MMO igri za preživljavanje EVE Frontier, koja je još u razvoju.

CORTAO je kratica za Circular Occluder Ray-Traced Ambient Occlusion. Ambijentalna okluzija blago zatamnjuje mjesta na kojima obližnja geometrija zaklanja svjetlost iz okoline. Tako objekti djeluju čvršće u prostoru, a oblik i pojedinosti složenih scena lakše se razaznaju. Fenris navodi da ova tehnika povećava točnost i stabilnost tog učinka, a pritom zadržava niske troškove iscrtavanja te smanjuje tamne aureole i promjene sjenčanja pri pomicanju kamere.

Tehnika ne zahtijeva unaprijed izračunate podatke o sceni pa se može prilagođavati okruženjima koja igrači neprestano grade i preoblikuju. Implementacija u Carbonu dorađena je na temelju otvorenog svemira, internetskih bitaka, megastruktura i zatvorenih unutrašnjih prostora u igri EVE Frontier. Projekt je započeo kao Ishedenovo neovisno istraživanje, a Fenris mu je zatim osigurao produkcijsko okruženje za testiranje i razvoj u velikom opsegu.

Isheden je opisao vizualni problem koji je potaknuo istraživanje. „Male pogreške u sjenčanju mogu učiniti da uvjerljiva scena djeluje pogrešno, osobito kad postanu vidljive pri pomicanju kamere”, rekao je. Cilj mu je bio povećati točnost unutar proračuna za iscrtavanje koji su igrama na raspolaganju.

Kako CORTAO stvara ambijentalnu okluziju

Tehnički prikaz igre EVE Frontier objašnjava razliku u odnosu na SSAO koji se temelji na horizontu. CORTAO uzorkuje podatke o dubini iz okolnih područja, odbacuje uzorke izvan mogućeg volumena okluzije, a preostale pretvara u kružne zamjenske zaklanjajuće objekte koji približno predstavljaju lokalno trodimenzionalno okruženje oko piksela. Unaprijed izračunana tablica pretraživanja određuje presjeke zraka s tim zamjenskim objektima, a udio zraka koji ostanu neometani određuje razinu ambijentalne svjetlosti.

Podržava do 32 smjera zraka, a korisne rezultate može dati već s četiri uzorka dubine po pikselu. Ti brojevi služe različitim svrhama: uzorci dubine određuju koliko će se zaklanjajućih objekata izraditi, dok zrake mjere vidljivost u odnosu na njih. Razvojni inženjeri uglavnom prilagođavaju performanse promjenom broja uzoraka dubine.

Implementacija za GPU sastoji se od tri prolaza računalnog sjenčara. Prvi prolaz sprema linearnu dubinu i podatke o normalama u međuspremnik s mip-razinama, glavni prolaz prati zrake prema uzorkovanim zaklanjajućim objektima, a neobavezni filtar priprema rezultat za vremensko uklanjanje nazubljenosti ili algoritme umjetne inteligencije za povećanje razlučivosti. CORTAO može ispisivati i savijene normale, koje opisuju prosječni neometani smjer oko piksela za sustave globalnog osvjetljenja. Sama tehnika ne uključuje rješenje za vremensko filtriranje.

Rezultati Fenrisovih testova

Fenrisovi testovi usporedili su CORTAO s GTAO-om, tehnikom SSAO-a koja se temelji na horizontu. U rekonstruiranoj sceni kafića San Miguel tvrtka je izvijestila da je CORTAO s četiri uzorka postigao manju srednju kvadratnu pogrešku u odnosu na referencu dobivenu praćenjem zraka nego svaka testirana konfiguracija GTAO-a. U testu jednostavnije scene, koja pogoduje iscrtavanju temeljenom na horizontu, pogreška je bila 82 % manja uz jednako vrijeme izvođenja. Kad su tehnike u toj sceni konfigurirane tako da postižu jednaku pogrešku, CORTAO je bio 249 % brži.

U Fenrisovim testovima najveća su poboljšanja zabilježena u scenama sa složenom dubinskom strukturom, osobito pri većem radijusu pretraživanja. CORTAO je održavao ujednačeniju razinu okluzije pri svim testiranim brojevima uzoraka te stvarao suzdržaniju okluziju oko diskontinuiteta dubine, s manje izraženih aureola i artefakata ovisnih o pogledu. Ukupni rezultati bili su dosljedni pri svim razlučivostima i na svim GPU-ovima koje je tvrtka testirala.

Troškovi integracije i otvoreni kod

CORTAO je osmišljen kao zamjena za postojeću fazu SSAO-a u grafičkom mehanizmu, uz korištenje iste vrste ulaznih podataka u prostoru zaslona i minimalno oslanjanje na CPU. Glavni dokumentirani kompromis u pogledu memorije jest potreba za 32-bitnim međuspremnikom linearne dubine, koji omogućuje pohranu podataka o normalama uz podatke o dubini. Fenris procjenjuje da prelazak sa 16-bitne postavke dodaje približno 5,3 MB VRAM-a koji se može aliasirati pri razlučivosti 1080p, 9,3 MB pri 1440p i 21,1 MB pri 2160p.

Dostupne su dvije implementacije pod licencom MIT. Repozitorij Carbon CORTAO sadrži zaglavlja sjenčara HLSL i navodi podršku za DirectX 11 i DirectX 12, pri čemu koristi maksimalni radijus u prostoru zaslona za obradu ekstremnih raspona dubine u svemiru EVE. Ishedenov opći referentni repozitorij izvorno podržava HLSL i GLSL, a navodi testiranje s tehnologijama DirectX 11, DirectX 12, OpenGL 4.3 ili novijom verzijom te Vulkan 1.0 ili novijom verzijom.

Ova objava nadovezuje se na Fenrisovu najavu od 1. srpnja 2026. da je Carbon postao u potpunosti otvorenog koda, s više od dva tuceta modula. To izdanje obuhvaćalo je grafički modul Trinity te tehnologiju za simulaciju fizike i pronalaženje putanja Destiny, a obje su dio razvojnog okruženja na kojem se temelje EVE Online i EVE Frontier.

Otvoreni repozitoriji omogućuju vanjskim grafičkim timovima da provjere mogu li se Fenrisovi rezultati postići i u njihovim scenama. Dodatni VRAM i potreba za vanjskim vremenskim filtriranjem najjasnije su dokumentirani troškovi integracije, pa će testiranje u cjelovitim cjevovodima iscrtavanja biti sljedeće mjerilo korisnosti CORTAO-a izvan igre EVE Frontier.