Fenris Creations 发布开源 CORTAO 渲染技术

Fenris Creations于2026年11月12日发布了 CORTAO，这是一种面向实时游戏的开源屏幕空间环境光遮蔽（SSAO）技术。该技术由高级渲染工程师 Daniel Isheden 开发，可通过 Carbon 引擎框架使用；其实现针对正在开发中的太空生存大型多人在线游戏 EVE Frontier 进行了优化和测试。

CORTAO 是 Circular Occluder Ray-Traced Ambient Occlusion（圆形遮挡体光线追踪环境光遮蔽）的缩写。环境光遮蔽会在附近几何体阻挡环境光的位置添加细微的暗部，使物体更有落地感，也让复杂场景的形状和细节更容易辨认。Fenris 表示，这项技术在控制渲染成本的同时提升了这种效果的准确性和稳定性，减少了摄像机移动时出现的暗色光晕和明暗变化。

这项技术不需要预烘焙场景数据，因此能够适应玩家不断建造和改造的环境。其 Carbon 实现针对 EVE Frontier 的开放太空环境、在线战斗、巨型建筑和封闭室内场景进行了优化。该项目最初是 Isheden 的独立研究，之后 Fenris 提供了用于测试和大规模开发的生产环境。

Isheden 描述了这项研究要解决的视觉问题。他说：“阴影中的细微误差就可能让原本令人信服的场景显得不自然，尤其是在摄像机移动时，这些误差会变得明显。”他的目标是在游戏可用的渲染预算内提高准确性。

CORTAO 如何生成环境光遮蔽

EVE Frontier 的技术解析说明了 CORTAO 与基于地平线的 SSAO 有何不同。CORTAO 会采样附近的深度信息，舍弃潜在遮蔽体积之外的样本，并将其余样本转换为圆形代理遮挡体，以近似像素周围的局部三维区域。预计算查找表会计算光线与这些代理遮挡体的交点，未受遮挡的光线所占比例则决定环境光照强度。

该技术最多支持32个光线方向，并且每个像素只需4个深度样本就能生成有效结果。这两项数量分别服务于不同用途：深度样本决定生成多少个遮挡体，光线则用于测量相对于这些遮挡体的可见度。开发者主要通过调整深度样本数量来扩展性能。

GPU 实现包含三个计算着色器阶段。预处理阶段会将线性深度和法线数据打包到多级渐远缓冲区中，主阶段会针对采样得到的遮挡体进行光线追踪，可选的滤波器则为时间抗锯齿或 AI 升频器预处理结果。CORTAO 还可以输出弯曲法线，用于描述像素周围未受遮挡方向的平均值，供全局光照系统使用。它本身不包含时间滤波方案。

Fenris 的基准测试结果

Fenris 的基准测试将 CORTAO 与基于地平线的 SSAO 技术 GTAO 进行了比较。在重建的 San Miguel 咖啡馆场景中，该公司报告称，四样本 CORTAO 与光线追踪参考结果相比的均方误差，低于其测试的所有 GTAO 配置。在更简单、较有利于基于地平线渲染的场景测试中，两者执行时间相当时，CORTAO 的误差低82%。在该场景中将两种技术配置为误差相当时，CORTAO 的速度快249%。

在 Fenris 的测试中，场景深度复杂度越高，CORTAO 的优势越明显，尤其是在搜索半径较大的情况下。在受测的不同样本数量下，CORTAO 都能保持更一致的遮蔽程度；在深度不连续处，它生成的遮蔽效果也更为保守，重度光晕和视角相关伪影更少。该公司测试的不同分辨率和 GPU 厂商均得到了总体一致的结果。

集成成本与开源代码

CORTAO 的设计目标是替换引擎现有的 SSAO 阶段，使用同类屏幕空间输入，并尽量减少对 CPU 的依赖。文档中提到的主要内存取舍是必须使用32位线性深度缓冲区，这样便能在深度数据旁打包法线信息。Fenris 估算，与16位配置相比，这会在1080p下增加约5.3 MB可别名显存，在1440p下增加9.3 MB，在2160p下增加21.1 MB。

目前有两种采用 MIT 许可证的实现可供使用。Carbon CORTAO 代码库提供 HLSL 着色器头文件，并列出对 DirectX 11 和 DirectX 12 的支持；它使用最大屏幕空间半径来处理 EVE 宇宙极端的深度范围。Isheden 的通用参考代码库原生支持 HLSL 和 GLSL，并列出了使用 DirectX 11、DirectX 12、OpenGL 4.3 或更高版本以及 Vulkan 1.0 或更高版本进行的测试。

此次发布延续了 Fenris 于2026年7月1日宣布的消息：Carbon 已全面开源，涵盖超过24个模块。此次发布包括 Trinity 图形模块，以及 Destiny 物理模拟和寻路技术；两者都是 EVE Online 和 EVE Frontier 所依托框架的一部分。

这些开源代码库让外部图形团队能够测试 Fenris 的成果是否也适用于自己的场景。额外的显存占用和需要外部时间滤波，是文档中最明确的集成成本；因此，在完整渲染管线中进行测试，将是评估 CORTAO 在 EVE Frontier 之外是否实用的下一步。