Fenris Creations випускає CORTAO — метод рендерингу з відкритим кодом

Fenris Creations 12 листопада 2026 року випустила CORTAO — метод екранної оклюзії навколишнього освітлення (SSAO) з відкритим кодом для ігор реального часу. Його створив старший інженер із рендерингу Daniel Isheden. Метод доступний у складі рушія Carbon; його реалізацію оптимізували й протестували в космічній MMO на виживання EVE Frontier, яка ще розробляється.

CORTAO — це скорочення від Circular Occluder Ray-Traced Ambient Occlusion, тобто трасованої променями оклюзії навколишнього освітлення з круговими оклюдерами. Оклюзія навколишнього освітлення додає легке затемнення в місцях, де близькі поверхні блокують світло довкілля. Це допомагає об’єктам гармонійно вписуватися в сцену, а також полегшує сприйняття форми й деталей складних сцен. За словами Fenris, цей метод підвищує точність і стабільність такого ефекту, водночас зберігаючи низькі витрати на рендеринг і зменшуючи темні ореоли та зміни затінення під час руху камери.

Методу не потрібні попередньо запечені дані сцени, тож він може адаптуватися до середовищ, які гравці постійно будують і змінюють. Реалізацію для Carbon удосконалювали на основі відкритого космосу, онлайн-битв, мегаструктур і замкнених інтер’єрів EVE Frontier. Проєкт розпочався як незалежне дослідження Isheden, після чого Fenris надала виробниче середовище для його тестування та масштабної розробки.

Isheden описав проблему із зображенням, яка стала поштовхом до дослідження. «Невеликі похибки затінення можуть зробити неправдоподібною навіть переконливу сцену, особливо коли вони стають помітними під час руху камери», — сказав він. Його метою було підвищити точність у межах ресурсів рендерингу, доступних іграм.

Як CORTAO формує оклюзію навколишнього освітлення

У технічному розборі EVE Frontier пояснюється, чим цей метод відрізняється від SSAO, що ґрунтується на горизонті. CORTAO зчитує дані про глибину поблизу, відкидає зразки за межами потенційного об’єму оклюзії, а решту перетворює на кругові умовні оклюдери, які приблизно відтворюють локальне тривимірне оточення пікселя. Попередньо обчислена таблиця пошуку визначає перетини променів із цими умовними оклюдерами, а рівень навколишнього освітлення залежить від частки променів, що не зазнали оклюзії.

Метод підтримує до 32 напрямків променів і може давати корисний результат, використовуючи чотири зразки глибини на піксель. Ці показники відповідають за різні завдання: зразки глибини визначають кількість створених оклюдерів, тоді як промені вимірюють видимість відносно них. Розробники масштабують продуктивність переважно за допомогою зміни кількості зразків глибини.

Реалізація для GPU складається з трьох проходів обчислювальних шейдерів. Підготовчий прохід упаковує лінійну глибину й дані нормалей у буфер із міп-рівнями, основний прохід трасує промені відносно вибраних зразків оклюдерів, а необов’язковий фільтр готує результат до часового згладжування або масштабування зображення за допомогою ШІ. CORTAO також може виводити зігнуті нормалі, які описують середній незатулений напрямок навколо пікселя для систем глобального освітлення. Сам метод не містить власного рішення для часового фільтрування.

Результати тестування Fenris

У тестах Fenris порівнювала CORTAO з GTAO — методом SSAO, що ґрунтується на горизонті. У відтвореній сцені кафе San Miguel компанія повідомила, що CORTAO із чотирма зразками показав меншу середньоквадратичну похибку відносно еталонного зображення, створеного трасуванням променів, ніж будь-яка протестована конфігурація GTAO. У тесті зі спрощеною сценою, сприятливому для рендерингу на основі горизонту, похибка була на 82% меншою за однакового часу виконання. Коли обидва методи налаштували на однакову похибку в цій сцені, CORTAO працював на 249% швидше.

За результатами тестів Fenris, найбільший приріст продуктивності спостерігався у сценах зі складною структурою глибини, особливо за більшого радіуса пошуку. CORTAO забезпечував стабільніший рівень оклюзії за різної кількості тестованих зразків і створював обережнішу оклюзію на розривах глибини, зменшуючи кількість виразних ореолів і артефактів, залежних від ракурсу. Загальний результат зберігався на всіх протестованих компанією роздільних здатностях і графічних процесорах різних виробників.

Витрати на інтеграцію та код із відкритим джерелом

CORTAO розроблено як заміну наявного в рушії етапу SSAO. Метод використовує той самий клас вхідних даних екранного простору й потребує мінімальної участі центрального процесора. Головний задокументований компроміс щодо пам’яті — необхідність 32-бітного буфера лінійної глибини, у якому можна розмістити дані нормалей поряд із даними глибини. За оцінками Fenris, перехід із 16-бітної конфігурації збільшує обсяг VRAM, придатної для спільного використання, приблизно на 5,3 МБ за роздільної здатності 1080p, на 9,3 МБ за 1440p і на 21,1 МБ за 2160p.

Доступні дві реалізації за ліцензією MIT. У репозиторії Carbon CORTAO є заголовки шейдерів HLSL і зазначено підтримку DirectX 11 та DirectX 12; для роботи з надзвичайно великим діапазоном глибин у всесвіті EVE використовується максимальний радіус в екранному просторі. Загальний довідковий репозиторій Isheden нативно підтримує HLSL і GLSL; у ньому зазначено тестування з DirectX 11, DirectX 12, OpenGL 4.3 або новішою версією та Vulkan 1.0 або новішою версією.

Цей випуск продовжує оголошений Fenris 1 липня 2026 року перехід до повністю відкритого коду Carbon, що охопив понад два десятки модулів. До випуску увійшли графічний модуль Trinity, а також технології фізичного моделювання й пошуку шляху Destiny; обидві є частинами рушія, на якому побудовано EVE Online та EVE Frontier.

Завдяки відкритим репозиторіям сторонні команди, що працюють із графікою, можуть перевірити, чи відтворюються результати Fenris у їхніх власних сценах. Додаткові витрати VRAM і потреба в зовнішньому часовому фільтруванні — найчіткіше задокументовані витрати на інтеграцію. Тож наступним кроком для оцінювання корисності CORTAO за межами EVE Frontier має стати тестування в повних конвеєрах рендерингу.