Screen Space Reflections (SSR) je technika renderování, která umožňuje simulovat odrazy v reálném čase na základě informací, které jsou již viditelné na obrazovce. To znamená, že odrazy jsou vytvářeny pouze z objektů a povrchů, které jsou přímo ve výhledu kamery. Nejde o dokonalé odrazy, ale nabízí výrazné zlepšení vizuální kvality s relativně nízkými nároky na výkon.

Zjednodušené vysvětlení: Jak Screen Space Reflections funguje?

Představte si zrcadlo. V ideálním případě by zobrazovalo vše kolem, ale Screen Space Reflections fungují trochu jinak. Představte si, že máte namalovaný obraz a z něj berete informace k vytvoření odrazu na lesklé podlaze pod ním. SSR technologie přesně tohle dělá – používá pixely, které již byly vykresleny na obrazovce, a „odráží“ je zpět na jiné povrchy. Funguje to tak, že se z každého pixelu „vystřelí“ paprsek a zjišťuje se, zda narazí na jiný objekt, který se má odrazit. Pokud ano, barva tohoto objektu se použije k vytvoření odrazu. Pokud paprsek nic nezasáhne, odraz se nevytvoří.

Na rozdíl od ray tracingu, SSR nevyužívá informace o celé scéně, ale pouze o tom, co je aktuálně zobrazeno na obrazovce. To je důvod, proč jsou výpočetně méně náročné, ale mají i svá omezení.

Proč je to důležité? (Vliv na vizuál a hratelnost)

  • Realističtější zobrazení lesklých a mokrých povrchů.
  • Zvýšení pocitu hloubky a prostoru ve scéně.
  • Vylepšení vizuální kvality bez výrazného dopadu na výkon (ve srovnání s ray tracingem).
  • Dramatické zvýšení realizmu vodních ploch a odrazů na nich.

Příklady v praxi: Které hry využívají Screen Space Reflections?

Mnoho moderních her využívá Screen Space Reflections (SSR) k vylepšení vizuálního zážitku. Například, Cyberpunk 2077 používá SSR k realistickým odrazům na mokrých ulicích Night City. God of War (2018) využívá SSR k zobrazení odrazů v jezerech a na lesklém krunýři postav. Ve hře Control jsou SSR důležité pro vykreslení odrazů v bizarním a proměnlivém prostředí The Oldest House. A konečně, Horizon Zero Dawn a Horizon Forbidden West demonstrují možnosti SSR na rozsáhlých, otevřených lokacích s různými lesklými povrchy.

Výhody a nevýhody

Výhody

  • Relativní nízké nároky na výpočetní výkon.
  • Jednoduchá implementace do stávajících renderovacích pipeline.
  • Výrazné zvýšení vizuální kvality scény.

Nevýhody

  • Odrazy jsou omezeny na to, co je patrné na obrazovce.
  • Problémy s odrazy objektů, které jsou mimo obrazovku nebo jsou částečně zakryté.
  • Může docházet k vizuálním artefaktům, pokud nejsou implementovány správně.

Související technologie

Screen Space Reflections (SSR) se často porovnávají s jinými technikami odrazů, jako jsou Cube Map Reflections a Ray Tracing Reflections. Cube Map Reflections jsou méně náročné na výkon, ale poskytují méně přesné odrazy. Ray Tracing Reflections jsou nejpřesnější, ale vyžadují značný výpočetní výkon. Alternativou k SSR může být také Planar Reflections, které nabízejí přesnější odrazy na rovných površích.

Technologie v kostce

Typ Technologie Renderování
Hlavní Přínos Realistické odrazy v reálném čase s relativně nízkými nároky.
Klíčoví Vývojáři Používá se napříč různými hrami a enginy
Typické Použití Zobrazení odrazů na lesklých, mokrých a vodních površích.
Příklady Her Cyberpunk 2077, God of War, Control, Horizon Zero Dawn.