Procentage-Closer Soft Shadows (PCSS) je technika renderování měkkých stínů, která vytváří realističtější a přirozeněji vypadající stíny ve hrách. Na rozdíl od tvrdých stínů, které mají ostré okraje, PCSS produkuje stíny, které se postupně rozmazávají se zvyšující se vzdáleností od objektu, který je vrhá.

Zjednodušené vysvětlení: Jak funguje Percentage-Closer Soft Shadows (PCSS)?

Představte si, že stojíte pod sluncem. Pokud je slunce malé a daleko, stíny, které vrháte, jsou ostré a jasné. Pokud se ale slunce zvětší (například při západu slunce), stíny začnou být rozmazané a měkké na okrajích. PCSS simuluje tento efekt ve hrách. Funguje tak, že nejprve určí blokující objekty, které vrhají stín. Následně, pro každý bod ve stínu, zjistí, jaká část světelného zdroje je blokována. Čím větší část světelného zdroje je blokována, tím tmavší je stín. A naopak, čím menší část světelného zdroje je blokována, tím světlejší a měkčí je stín. Rozmazání se mění na základě vzdálenosti od objektu, který stín vrhá – čím dál větší rozmazání.

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

  • Realističtější a přirozeněji vypadající stíny zvyšující celkovou vizuální kvalitu hry.
  • Zlepšená hloubka a prostorové vnímání scény.
  • Menší vizuální distrakce v porovnání s tvrdými stíny, které mohou působit rušivě.
  • V některých případech jemnější přechody ve stínech mohou zlepšit výkon ve srovnání s jinými metodami měkkých stínů.

Příklady v praxi: Které hry využívají Percentage-Closer Soft Shadows (PCSS)?

Technologii PCSS využívají mnohé moderní hry pro zvýšení realizmu stínů. Příkladem je Shadow of the Tomb Raider, kde PCSS přispívá k detailnímu a atmosférickému prostředí. Další hrou je Assassin’s Creed Odyssey, kde dynamické osvětlení a měkké stíny vytvářejí přesvědčivý herní svět. Rovněž Cyberpunk 2077 využívá PCSS pro realistické zobrazení stínů v rozsáhlých městských prostředích.

Výhody a nevýhody

Výhody

  • Výrazně realističtější stíny v porovnání s tvrdými stíny.
  • Relativní efektivní implementace ve srovnání s jinými technikami měkkých stínů.
  • Zlepšená hloubka a prostorové vnímání.

Nevýhody

  • Vyšší nároky na výpočetní výkon ve srovnání s tvrdými stíny.
  • Stále může být výpočetně náročná v závislosti na nastavení a hardwaru.

Související technologie

PCSS je jednou z mnoha technik pro generování měkkých stínů. Mezi další patří například Shadow Mapping (základní technika pro generování stínů), Percentage Closer Filtering (PCF), která je předchůdcem PCSS, a Ray Traced Shadows, které představují nejpokročilejší, ale i nejnáročnější metodu.

Technologie v kostce

Typ Technologie Renderování
Hlavní Přínos Realističtější a přirozeněji vypadající stíny
Klíčoví Vývojáři NVIDIA (původní vývoj)
Typické Použití Zlepšení vizuální kvality her a 3D aplikací
Příklady Her Shadow of the Tomb Raider, Assassin’s Creed Odyssey, Cyberpunk 2077