UE5 Lumen中的AO应用 / 如何重新启用全局可控的SSAO|速讯
来源：哔哩哔哩 2023-05-22 14:14:51
建议结合视频演示观看。
在虚幻引擎5中，Lumen全局光照取代了虚幻引擎4中的传统屏幕空间全局照明（SSGI）。
(相关资料图)
许多人会发现，在Lumen方案驱动的项目中，PPV（后处理体积）中的AO（Ambient Occlusion，即环境光遮蔽）参数调节已经不再生效，Buffer可视化中的AO视图也是一片空白。
这只是由于Epic团队没有添加更详细的标注带来的误解。事实上这些参数调节仍然有效，这里的设置继承自UE4，并且完全相同，也只针对SSGI方案生效，Buffer可视化中的AO视图也只用于SSAO，因为在Lumen默认方案中SSGI及AO已经不再启用所以显示为空白。
你可以在UE5的项目设置中将光照方案设置回屏幕空间（即传统SSGI）就可以再次直接看到这里的参数调节带来的改变。同样，图1下方的Ray Tracing Ambient Occlusion参数调节也只在独立光线追踪方案下才会生效。
以上提到的两种Lumen外的照明方案上都有可调节的AO参数，但Lumen中的全局光照方案AO却并不支持像之前的SSGI那样使用PPV参数调节全局效果，不过仍然有其余的方式可以再次在Lumen中启用SSAO实现需要的调节，在此之前，我们可以先来了解一下AO的作用以及Epic团队如此设置的原因。
AO：Ambient Occlusion，译为中文为环境光遮蔽或阻塞，许多人的印象是它会在物体的边缘或转折处添加一层自遮蔽类似阴影的效果，事实上大多数情况下它的表现确实是如此，通常被用来增加画面的层次、明暗关系，给一些物体带来更清晰的表达，比如一些需要着重体现结构关系的建筑部件、错综的墙体转折关系。
在一些项目上，AO是美术表现的重要组成部分，比如神秘海域4（下图1）、艾迪芬奇的记忆（下图2）。
画面中物体的转折和交界处都有极为强调的AO效果。这些效果不单来自GI带来的AO，也由部分材质处理结合而成。
所以，在传统的SSGI中将其利用辅助艺术风格的实现是最好的应用。
因为其本质上是对现实细节的一种仿造，而且并不真实，在这里来看一张生活中的照片：
观察左侧的墙角，以及花盆下的暗部，便非常接近所谈及的AO，但是变化更为丰富，这些并不是由于积灰或者使用后变色产生的结果，而是来自物体之间无数次光线反弹带来的漫反射光线吸收和遮挡关系造成的明暗差别，显然现有的实时GI技术还无法做到如此细微的计算，AO便是为了模仿这类遮蔽效果存在。
各类AO中性能和效果也各有区别，比如下图，左侧为SSAO，右侧为RTAO。
SSAO是基于屏幕空间的无差别计算，并不会考虑到物体之间的远近关系以及光线影响。在正常情况下，物体之间的中空部分显然不应该出现遮蔽效果，在受光源影响的亮部显然也不应该产生明显的遮蔽。在这些方面，RTAO显然更为准确也更趋于物理，但光线追踪的计算开销又与之相差许多倍，所以实现接近真实细节并且性能适当的AO计算并不容易。
那么现在回到虚幻引擎以及Lumen，Lumen的设计理念是模仿真实的物理光照，集成了多种全局光照技术，其自身有很好的环境光遮蔽效果处理，很多人首先的误解是Lumen没有AO。Epic团队的William Faucher回答过这样的问题，实际上正是由于Epic团队认为Lumen中的AO已经足够良好，如同RTAO那样，会考虑物体之间的距离关系，以及光线的影响，已经趋于真实物理，所以不需要去进行任何调整。
传统的SSAO看起来只是为所有的物体蒙上一层边缘加深效果，Epic团队显然认为在Lumen之上再覆盖SSAO并且保留参数设置违背了Lumen竭力去还原真实物理的初衷，以及一些技术上的限制，所以默认情况下没有开放参数可以调节它。但是有时我们因为艺术化处理或者画面的需要仍然需要这样的设置，好在SSAO仍然有命令可以开启，下面介绍这方面命令，以及其余几种Lumen中使用AO的方式。
1. 通过控制台命令在Lumen下启用传统SSAO
这是唯一一种可以继续保持全局AO调整的方式，由于Lumen仍然基于屏幕空间技术，所以在控制台命令运行下列两条内容可以再次启用SSAO：
r.Lumen.DiffuseIndirect.SSAO 1
r.Lumen.ScreenProbeGather.ScreenSpaceBentNormal 0
（适用UE5.1版本）
r.Lumen.DiffuseIndirect.SSAO 1
r.Lumen.ScreenProbeGather.ShortRangeAO 0
（适用UE5.2版本）
两个版本的区别只是第二条的描述不同了，作用是相同的。
你可以在环境光遮蔽视图下看见SSAO生效，并且能使用PPV设置调整它的强度及范围，这里的SSAO与Lumen AO叠加存在。
（此外，Lumen AO也是可视化的，可以在距离场环境光遮蔽视图中看到，提高距离场精度会同时提高GI及AO的细节，除此之外没有任何可调节参数）
2. 使用材质通道AO
这需要对物体烘焙AO通道图，在精细的物体表现上这种方式能实现的细节程度更高。也是唯一一种官方文档中推荐的如果Lumen的AO不能满足的情况下，建议使用的加强细节的方式。目前UE5中的建模模式也已经支持烘焙贴图。
3. 更简便快捷的在材质中使用混合来模仿AO的形式
其中一种是使用菲涅尔节点，另一种是制作边缘检测的节点，然后进行材质混合，以上几种使用材质的方式不仅可以仿造类似AO的效果，还能制作一些磨损的边缘细节。
边缘检测的节点制作可参考UTC Shader Library模板中的EdgeDetection节点。
4. 在后期流程中使用AO通道
最终结果为视频或静帧项目的可选方案，在Lumen下进行序列输出，再切换到光线追踪进行AO通道输出（光线追踪下的AO更精细准确），最终在后期软件中进行合成和调整。
文章完。
以上内容结合官方文档、论坛讨论，及部分个人经验，如有描述错
误欢迎指正。
