Запікання карт Ambient Occlusion для графіки

Запікання карт Ambient Occlusion для графіки

AO-карта — одна з найнедооцінених у PBR pipeline. Вона не задає колір, не визначає металічність, не зберігає рельєф поверхні. Вона робить одне: додає затенення в важкодоступних для світла місцях — швидких, пазах, контактних зонах. Без неї модель виглядає «пластиковою» й «плоскою» навіть з ідеальним normal map і хорошою базовою текстурою.

У Substance Painter AO використовується як маска для процедурних ефектів: грязь й износ накопичуються в углибленнях, метал блищить на виступах. Без якісної AO-карти ці процедурні маски працюють за геометрією low-poly й дають грубий, неправдоподібний результат.

Чим відрізняється «правильний» AO від автоматичного

У більшості інструментів AO запікується однією кнопкою з настройками за замовчуванням. Результат — технічно коректний, але практично неудобний. Ось три конкретних проблеми:

Ray Distance. Параметр, який визначає на яку відстань baker cast лучи при перевірці перекриття. Занадто велике значення — AO торкається областей, які не повинні бути затенені (наприклад, різні частини персонажа затеняють одна одну в T-pose). Занадто мале — AO отримується поверхневою, не проникає в глибокі пази. Правильне значення Ray Distance підбирається індивідуально під кожен ассет залежно від його габаритів.

Ignore Backfaces. За замовчуванням вимкнено у більшості інструментів. Якщо залишити вимкненим, back faces внутрішніх поверхонь (порожнини, трубки, деталі з holes) cast тені на зовнішні поверхні. Для game models — майже завжди потрібно включати. Для cinematic й architectural рендера — залежить від того, видні ли внутрішні поверхні.

Self-shadow vs. Ground shadow. У Marmoset Toolbag можна розділити: AO від самого об'єкта й AO від оточення (floor contact shadow). Для weapon на білому фоні потрібен тільки self-shadow. Для prop, який буде стояти на поверхні, корисний і ground shadow — але тільки якщо він буде статичним у сцені. Динамічні об'єкти з запеченим ground shadow виглядають неправдоподібно при переміщенні.

Настройки запікання AO у різних інструментах

Marmoset Toolbag 4. У секції Bake → Maps → Occlusion: Ray Count 512–2048 (512 достатньо для production, 2048 для кінематики), Ray Distance — підбирається вручну. Floor включати тільки для статичних об'єктів. Ignore Backfaces — включити. Jitter — включити для зменшення banding на плоских поверхнях.

xNormal. AO через Ambient Occlusion map: Number of Rays 256–512, Spread Angle 162 (стандарт), Bias 0.01–0.08 (чим більше bias, тим менше darkening у tight кутах — підбирається під візуальний результат). Distribution: Cosine дає більш реалістичний результат ніж Uniform.

Substance Painter. При bake у SP: Max Frontal Distance й Max Rear Distance настраюються так само як для normal map. Ambient Occlusion у SP використовує той же cage що й normal map — важливо переконатися що настройки cage однакові для обох. Інакше AO й normal map будуть несогласовані.

Важливий нюанс для Substance Painter: AO-карта, запечена в SP, використовується як reference для генератора AO в шарах. Якщо вона некачісна — всі шари з AO-маскою (Generator → Dirt, Wear, Cavity) будуть давати неправдоподібні результати.

Комбінування AO з іншими картами

У сучасному PBR workflow AO рідко використовується як окрема карта — частіше вона пакується в channel інших текстур. Типові варіанти:

• ORM (Occlusion/Roughness/Metallic): R channel = AO, G = Roughness, B = Metallic. Це стандарт Unreal Engine для packed textures.
• RGBA у BaseColor: іноді A channel BaseColor використовується для AO multiplier, хоча це менш розповсюджено.
• Окрема карта: для Substance Painter workflow, де AO використовується як маска, або для ручного compositing у рушії.

При роботі з ORM важливо, щоб AO була запечена з правильним bit depth: 8-bit достатньо для більшості game ассетів, 16-bit — для cinematic й archviz де потрібні плавні градієнти.

Типові помилки при постановці задачі

Не вказан контекст використання. AO для Substance Painter workflow (маска для генераторів) вимагає одних настройок, AO для packed ORM у рушії — інших. «Просто запеки AO» — не ТЗ.

Нема інформації про статичність об'єкта. Floor / ground contact shadow запікати тільки для об'єктів, які не рухаються.

Очікування «прибрати всі темні плями». AO за визначенням затемняє углибленні зони. Якщо клієнт хоче «світлу» AO — це не про відсутність затенення, а про правильний Ray Distance й Spread Angle. Обговорюємо до початку роботи.

Орієнтири по срокам

AO частіше за все запікується в рамках full PBR bake (Normal + AO + Curvature + Thickness). Вартість окремого AO або повного набору карт розраховується індивідуально.