Fenris Creations выпускает методику рендеринга CORTAO с открытым исходным кодом

Fenris Creations выпустила 12 ноября 2026 года CORTAO — методику экранного затенения окружающего света (SSAO) с открытым исходным кодом для игр в реальном времени. Её создал старший инженер по рендерингу Daniel Isheden. Методика доступна в составе программной платформы движка Carbon; её реализация оптимизирована и протестирована в разрабатываемой космической MMO-игре на выживание EVE Frontier.

CORTAO расшифровывается как Circular Occluder Ray-Traced Ambient Occlusion — трассируемое лучами затенение окружающего света с круглыми окклюдерами. Затенение окружающего света слегка затемняет участки, где близко расположенная геометрия перекрывает свет из окружающей среды. Это помогает объектам выглядеть устойчиво, а форму и детали сложных сцен — лучше различать. По словам Fenris, методика повышает точность и стабильность этого эффекта при низких затратах на рендеринг, уменьшая тёмные ореолы и скачки затенения при движении камеры.

Методике не нужны предварительно запечённые данные сцены, поэтому она может адаптироваться к окружению, которое игроки постоянно создают и изменяют. Реализацию для Carbon дорабатывали с учётом открытого космоса, сетевых сражений, мегаструктур и закрытых помещений в EVE Frontier. Проект начался как независимое исследование Isheden, а затем Fenris предоставила производственную среду для его масштабного тестирования и разработки.

Isheden описал визуальную проблему, которая легла в основу исследования. «Небольшие ошибки затенения могут сделать неправдоподобной даже убедительно выглядящую сцену, особенно когда они становятся заметны при движении камеры», — сказал он. Его целью было повысить точность, укладываясь в доступный играм бюджет рендеринга.

Как CORTAO формирует затенение окружающего света

В техническом разборе EVE Frontier объясняется отличие от SSAO, основанного на горизонте. CORTAO получает данные о глубине вблизи пикселя, отбрасывает образцы за пределами потенциального объёма окклюзии, а оставшиеся преобразует в круглые прокси-окклюдеры, приближённо описывающие локальное трёхмерное окружение пикселя. Предварительно вычисленная таблица поиска определяет пересечения лучей с этими прокси-объектами, а доля лучей, не перекрытых ими, задаёт уровень окружающего освещения.

Методика поддерживает до 32 направлений лучей и позволяет получать полезные результаты всего по четырём образцам глубины на пиксель. Эти значения отвечают за разные задачи: образцы глубины определяют количество создаваемых окклюдеров, а лучи измеряют видимость относительно них. Разработчики в первую очередь регулируют производительность, изменяя число образцов глубины.

Реализация для GPU состоит из трёх проходов вычислительных шейдеров. В предварительном проходе данные линейной глубины и нормалей упаковываются в буфер с цепочкой mip-уровней; основной проход трассирует лучи относительно выбранных образцов окклюдеров, а необязательный фильтр подготавливает результат для временного сглаживания или ИИ-апскейлеров. CORTAO также может выводить изогнутые нормали, описывающие среднее незакрытое направление вокруг пикселя для систем глобального освещения. Сама методика не включает решение для временной фильтрации.

Результаты тестирования Fenris

В тестах Fenris CORTAO сравнивали с GTAO — методикой SSAO, основанной на горизонте. По данным компании, в воссозданной сцене кафе San Miguel вариант CORTAO с четырьмя образцами показал меньшую среднеквадратичную ошибку относительно эталона с трассировкой лучей, чем любая из проверенных конфигураций GTAO. В тесте с более простой сценой, благоприятной для рендеринга на основе горизонта, ошибка оказалась на 82% меньше при одинаковом времени выполнения. Если настроить обе методики на одинаковую ошибку в этой сцене, CORTAO работала на 249% быстрее.

В тестах Fenris наибольший прирост производительности наблюдался в сценах со сложной структурой глубины, особенно при большем радиусе поиска. При всех проверенных значениях числа образцов CORTAO поддерживала более стабильный уровень окклюзии и обеспечивала более сдержанное затенение на границах глубины, создавая меньше выраженных ореолов и артефактов, зависящих от ракурса. В целом результат сохранялся при всех проверенных разрешениях и на GPU разных производителей.

Затраты на интеграцию и код с открытым исходным кодом

CORTAO предназначена для замены существующего этапа SSAO в движке. Она использует тот же класс входных данных экранного пространства и практически не задействует CPU. Основной документированный компромисс по памяти — необходимость в 32-разрядном буфере линейной глубины, который позволяет упаковать данные о нормалях рядом с данными глубины. По оценке Fenris, переход с 16-разрядной конфигурации добавляет примерно 5,3 МБ видеопамяти VRAM, допускающей алиасинг, при разрешении 1080p, 9,3 МБ при 1440p и 21,1 МБ при 2160p.

Доступны две реализации под лицензией MIT. В репозитории Carbon CORTAO представлены заголовочные файлы шейдеров HLSL и указана поддержка DirectX 11 и DirectX 12; для обработки экстремальных диапазонов глубины во вселенной EVE используется максимальный радиус экранного пространства. В общем справочном репозитории Isheden изначально предусмотрена поддержка HLSL и GLSL; в нём также указано тестирование с DirectX 11, DirectX 12, OpenGL 4.3 или выше и Vulkan 1.0 или выше.

Этот выпуск продолжает начатую Fenris работу: 1 июля 2026 года компания объявила, что Carbon стал полностью проектом с открытым исходным кодом, охватывающим более двух десятков модулей. В тот выпуск вошли графический модуль Trinity и технологии симуляции физики и поиска пути Destiny, обе из которых входят в основу платформы EVE Online и EVE Frontier.

Открытые репозитории позволяют сторонним командам разработчиков графики проверить, применимы ли результаты Fenris к их собственным сценам. Дополнительные затраты видеопамяти и необходимость во внешней временной фильтрации — наиболее очевидные из задокументированных издержек интеграции. Поэтому следующий шаг в оценке полезности CORTAO за пределами EVE Frontier — испытания в полноценных конвейерах рендеринга.