Fenris Creations lansează tehnica de randare CORTAO cu sursă deschisă

Fenris Creations a lansat CORTAO la 12 noiembrie 2026, o tehnică de ocluzie ambientală în spațiul ecranului (SSAO), cu sursă deschisă, pentru jocuri în timp real. Creată de inginerul senior de randare Daniel Isheden, aceasta este disponibilă prin framework-ul motorului Carbon, cu o implementare optimizată și testată în EVE Frontier, un MMO de supraviețuire spațială aflat în dezvoltare.

CORTAO este prescurtarea de la ocluzie ambientală cu trasare de raze și ocluzori circulari. Ocluzia ambientală adaugă o umbrire subtilă în zonele în care geometria din apropiere blochează lumina ambientală, ajutând la ancorarea obiectelor și făcând mai ușor de perceput forma și detaliile scenelor complexe. Fenris afirmă că tehnica îmbunătățește precizia și stabilitatea acestui efect, menținând totodată costurile de randare scăzute și reducând halourile întunecate și variațiile de umbrire pe măsură ce se mișcă camera.

Tehnica nu necesită date de scenă precomputaționale, astfel că se poate adapta la mediile pe care jucătorii le construiesc și le modifică în permanență. Implementarea sa în Carbon a fost perfecționată în spațiile deschise, luptele online, megastructurile și interioarele închise din EVE Frontier. Proiectul a început ca cercetare independentă a lui Isheden, înainte ca Fenris să ofere mediul de producție folosit pentru testarea și dezvoltarea sa la scară largă.

Isheden a descris problema vizuală care a stat la baza cercetării. „Erorile mici de umbrire pot face ca o scenă altfel convingătoare să pară greșită, mai ales când devin vizibile pe măsură ce se mișcă camera”, a spus el. Scopul său a fost să îmbunătățească precizia în limitele bugetelor de randare disponibile jocurilor.

Cum generează CORTAO ocluzia ambientală

Explicația tehnică din EVE Frontier descrie diferența față de SSAO bazată pe orizont. CORTAO eșantionează informații despre adâncimea din apropiere, elimină eșantioanele din afara volumului potențial de ocluzie și le transformă pe cele rămase în ocluzori circulari proxy, care aproximează vecinătatea locală 3D din jurul unui pixel. Un tabel de căutare precomputat evaluează intersecțiile razelor cu acești ocluzori proxy, iar procentul razelor care nu sunt ocluzionate determină nivelul luminii ambientale.

Tehnica acceptă până la 32 de direcții ale razelor și poate produce rezultate utile folosind patru eșantioane de adâncime per pixel. Aceste numere corespund unor operațiuni distincte: eșantioanele de adâncime determină câți ocluzori sunt generați, în timp ce razele măsoară vizibilitatea în raport cu aceștia. Dezvoltatorii ajustează performanța în principal modificând numărul eșantioanelor de adâncime.

Implementarea pe GPU are trei treceri cu shadere de calcul. O trecere preliminară împachetează datele de adâncime liniară și normale într-un buffer cu niveluri mipmap; trecerea principală urmărește razele în raport cu ocluzorii eșantionați, iar un filtru opțional pregătește rezultatul pentru antialiasing temporal sau pentru algoritmi de scalare cu inteligență artificială. CORTAO poate genera și normale deviate, care descriu direcția medie neocluzionată din jurul unui pixel pentru sistemele de iluminare globală. Tehnica nu include însă o soluție proprie de filtrare temporală.

Rezultatele testelor comparative ale Fenris

Testele comparative ale Fenris au comparat CORTAO cu GTAO, o tehnică SSAO bazată pe orizont. Într-o scenă recreată a cafenelei San Miguel, compania a raportat că versiunea CORTAO cu patru eșantioane a obținut o eroare medie pătratică mai mică față de o referință cu trasare de raze decât toate configurațiile GTAO testate. Testul într-o scenă mai simplă, favorabilă randării bazate pe orizont, a produs o eroare cu 82% mai mică la un timp de execuție echivalent. Când tehnicile au fost configurate să obțină o eroare echivalentă în acea scenă, CORTAO a fost cu 249% mai rapidă.

În testele Fenris, cele mai mari câștiguri au fost obținute în scenele cu complexitate ridicată a adâncimii, mai ales cu o rază de căutare mai mare. CORTAO a menținut un nivel de ocluzie mai uniform pentru toate numerele de eșantioane testate și a produs o ocluzie mai moderată în jurul discontinuităților de adâncime, cu mai puține halouri pronunțate și artefacte dependente de punctul de observație. Rezultatul general s-a menținut la toate rezoluțiile și pe toate mărcile de GPU testate de companie.

Costurile integrării și codul cu sursă deschisă

CORTAO este concepută să înlocuiască etapa SSAO existentă a unui motor, folosind aceeași categorie de intrări în spațiul ecranului și solicitând o intervenție minimă a procesorului. Principalul compromis documentat privind memoria este necesitatea unui buffer de adâncime liniară pe 32 de biți, care permite împachetarea informațiilor despre normale alături de cele despre adâncime. Fenris estimează că trecerea de la o configurație pe 16 biți adaugă aproximativ 5,3 MB de VRAM reutilizabilă la 1080p, 9,3 MB la 1440p și 21,1 MB la 2160p.

Sunt disponibile două implementări sub licență MIT. Depozitul Carbon pentru CORTAO oferă antete de shader HLSL și menționează compatibilitatea cu DirectX 11 și DirectX 12; folosește o rază maximă în spațiul ecranului pentru a gestiona intervalele extreme de adâncime din universul EVE. Depozitul general de referință al lui Isheden oferă compatibilitate nativă cu HLSL și GLSL și menționează testarea cu DirectX 11, DirectX 12, OpenGL 4.3 sau versiuni ulterioare și Vulkan 1.0 sau versiuni ulterioare.

Lansarea continuă inițiativa anunțată de Fenris la 1 iulie 2026, potrivit căreia Carbon devenise complet open-source, cuprinzând peste două duzini de module. Lansarea a inclus modulul grafic Trinity și tehnologia Destiny pentru simularea fizicii și găsirea rutelor, ambele făcând parte din framework-ul pe care se bazează EVE Online și EVE Frontier.

Depozitele cu sursă deschisă permit echipelor externe de grafică să testeze dacă rezultatele Fenris se confirmă și în propriile scene. VRAM-ul suplimentar și necesitatea filtrării temporale externe sunt cele mai clare costuri de integrare documentate, astfel că testarea în pipeline-uri complete de randare reprezintă următorul criteriu pentru evaluarea utilității CORTAO dincolo de EVE Frontier.