كيف تعمل تقنية +NVIDIA HBAO؟

الكثير من مالكي بطاقات NVIDIA يستفسرون عن تقنية +HBAO التي تمتاز بها بطاقاتهم, ولكن لا يعرفون عنها شيء, وما هو دورها مع الألعاب؟ وكيف يمكن تفعيلها؟ من لوحة التحكم؟ أم من اللعبة؟ وما هي الألعاب الداعمة لهذه التقنية؟ وغيرها الكثير من الاستفسارات, ونحن بدورنا اليوم نجيبكم عن هذه الاستفسارات. هذه التقنية الخاصة من انفيديا تدعم اليوم مجموعة كبيرة من الألعاب الجديدة, وذلك لتقديمها جودة أفضل بالنسبة للإطباق المحيطي الخاص بالظلال للمشاهد الرسومية التي تغطي عمق أفضل للظلال, مما ينتج عنها جودة صورة أفضل.

متى ظهرت تقنية +NVIDIA HBAO؟ وكيف تعمل؟

في مؤتمر 2008 SIGGRAPH التقني قدمت انفيديا نوع أخر من حلول محاكاة الضوء والظلال, حيث سابقا كان لدى انفيديا خيار SSAO مطور ويعرف بـ Screen Space Ambient Occlusion. وعلى عكس أنواع SSAO السابقة، فإن تقنية محاكاة الضوء HBAO تستخدم خوارزمية مستندة على الحالة الواقعية التي تنقل عملية محاكاة الضوء والظلال مع تخزين العمق بشكل مؤقت الى مرحلة أفضل من السابق. بمعنى آخر، عند التوجه الى HBAO بدلا من SSAO سوف يوفر لك ذلك جودة أعلى وبنفس الوقت زيادة الدقة، ووضوح ظلال AO.

AO يقوم بعملية دقيقة وذات فعالية بالمحصلة أثناء مشاهدة الفرق قبل الإستخدام وبعد الإستخدام, حيث عند استخدام AO فهو يقوم بمحاكاة الضوء وحساب نسبة السطوع لكامل النقاط التي تحيط بالمجسم ثم يتم تقليل سطوعها أو زيادة سطوعها, بحسب الحاجة الى ذلك. هي عملية دقيقة كما ذكرنا ولكنها ذات نتائج إيجابية بالمحصلة على المشهد الرسومي, لكن ما يعيبها في مراحلها الأولى أنها تستهلك قوة رسومية كبيرة مما يعني معدل إطارات منخفض مع الألعاب.

لذلك ولإنشاء ظلال واقعية حول الأغراض التي نشاهدها مع أي مشهد رسومي في الألعاب لإضافة واقعية أكثر للمجسم، استخدم المطورون المؤثر المسمى الإطباق المحيطي أو Ambient Occlusion, ويعرف أيضا بـ AO وهو تقنية محاكاة الضوء في الوقت الفعلي. فعلى عكس التظليل التقليدي، فإن AO يمكن أن يحسب إطباق الضوء، بحيث ينشئ ظلال غير موحدة والتي تضيف عمق للمشهد الرسومي حيث يمكن بفضل هذه التقنية من رفع جودة الظلال, لكن لتقديم تجربة أفضل واستهلاك أقل للإطارات تم تقديم HBAO.

الكثير من الألعاب كانت تستخدم SSAO من أجل تصيير مؤثرات الإطباق المحيطي. لكن هناك العديد من الأنواع المستخدمة اليوم, مع أن جميعها تستند على تقنية AO، لكن من نوع الى أخر سوف تعاني من نقص دقة الظلال والجودة ومعدل إطارات منخفض.

مع هذا، وبسبب ظهور مشاكل في الأداء، فإن HBAO كان يقوم بعملية التصيير بنصف الدقة، كما حصل ذلك مع لعبة Battlefield 3، مما يقلل بالنتيجة من عدد بكسل AO بثلاث أرباع. لسوء الحظ، تصيير HBAO عند دقات منخفضة يسبب الوميض وهو أمر صعب إخفائه في جميع الحالات. وللتغلب على هذه المشاكل، فإن انفيديا أعادت كليا تطوير وتجديد SSAO لإنشاء +HBAO، وهي نقلة نموذجية في مجال تصيير SSAO. مقارنة بـ HBAO فإن +HBAO يضاعف مستوى التفاصيل لمؤثرات AO، ويعمل بشكل أسرع بثلاث مرات، ويستخدم تقنيات DirectX 11 الأحدث.

ماهي الألعاب التي تدعم هذه التقنية؟

بعد إطلاق +HBAO كانت هناك مجموعة كبيرة من الألعاب التي استفادت من هذه التقنية مثل:

• Killing Floor 2
• The Witcher 3: Wild Hunt
• World of Warcraft: Warlords of Draenor
• Assassin’s Creed Unity
• The Crew
• Far Cry 4
• Titanfall
• Dying Light
• Call of Duty: Ghosts
• Assassin's Creed IV Black Flag
• Watch_Dogs
• Tom Clancy's Splinter Cell Blacklist
• Batman: Arkham Origins

سابقا وعند استخدام HBAO مع الألعاب فهي كانت تعرض دقة جيدة عند الدقة الكاملة، لكن أدائها المعيق والمؤثر جعلها غير عملية للألعاب الحديثة، وحينما تم استخدامها عند دقة منخفضة كانت ماتزال ذات أثر تقيل على معدلات الإطار مقارنة مع SSAO. وبالاستفادة من التطورات البرمجية بواسطة DirectX 11 قدمت انفيديا +HBAO مع تقنية تصيير مضافة بدلا من Fullscreen Pass البطيء والذي أثر على معدلات الإطار.

أضف الى أن الهدف من وراء هذا التطوير هو تحسين الدقة البصرية لـ +HBAO مقارنة مع HBAO خاصة في المشاهد الرسومية مع الأعشاب، أوراق الشجر وغيرها من التفاصيل الدقيقة.

النتيجة التي وصلت لها انفيديا والتي كانت تريدها أن تكون بهذا الشكل, هو تقديم تقنية إطباق محيطي أكثر دقة، مع ظلال ذات تقل أفضل من ناحية التحديد، الأكثر دقة والأكثر وضوحا. شاهد من خلال هذا الرابط "من هنا" مقارنة تفاعلية التي تظهر مشهدا مع إزالة جميع الإكساءات وعناصر اللعبة، وترك ظلال الإطباق المحيطي، مما يتيح مقارنة سهلة بين التقنية القديمة والجديدة.

وحتى تقنع انفيديا الاعبين أن +HBAO هو أفضل وأسرع فقد سجلت انفيديا بالوقت الذي يتطلبه لحساب تصيير إطار واحد لـ AO ليتم، من اللعبة إلى البطاقة الرسومية، إلى الشاشة. باستخدام أدوات التطوير المناسبة، وبدقة عرض 1200x1920 على بطاقة GTX 680 كان الأختبار قد تم على لعبة Splinter Cell Blacklist في مشهد ثابت.

مع لعبة Blacklist، فإن تقنية +SSAO تعرض جودة صورة متفوقة مقارنة بـSSAO بنصف الدقة، لكنها تؤثر بشكل حاد على معدل الإطار في عملية التصيير، وتعمل بشكل أبطاء عند 3.3 جزء من الثانية في الإطار. ومع اختيار HBAO كانت النتيجة أنها تعمل عند دقة كاملة لكن مع فقط 4 نماذج إطباق في البكسل الواحد، وهو أقل بكثير من 16 المستخدمة لـ SSAO و +SSAO. لذلك تم استخدام +NVIDIA HBAO بدقة كاملة في المقارنة, والنتيجة هي تطبيق محيطي سريع يعرض صورة أكثر ثراء وتفصيلا من التقنية الأخرى خلال 36 نموذج إطباق في البكسل الواحد, وتعمل عند 2.4 جزء من الثانية في الإطار.

لا تنسى عزيزي القارئ أن +HBAO هو خيار إطباق محيطي ذو الدقة الكاملة والأكثر فعالية، وهو الأول الذي يستخدم تقنية Interleaved Rendering الكفؤة، والأول في إزالة مشكلة الوميض والأشكال الاصطناعية تحت المجسمات.

كيف يمكن أن أفعل هذه التقنية مع الألعاب؟

يمكنك فعل ذلك من خلال الإعدادات المتوفرة في اللعبة الداعمة لهذه التقنية كما تشاهد بالصورة, أو من خلال لوحة تحكم انفيديا. حيث أدرجت انفيديا هذا الخيار مع تعريف 331.40beta، وذلك لتفعيل هذا الخيار لتجربته مع عدد كبير من الألعاب.

كيف تفعل +HBAO فى لوحة تحكم انفيديا :

• كليك يمين على سطح المكتب ثم أختر Nvidia Control Panel.
• أدخل على Manage 3D Settings.
• سوف تلاحظ خيار Ambient Occlusion وله خيارين Performance و Quality.
• الخيار Performance يستخدم فى تفعيل AO بدون التأثير على معدل الأطارات, بينما خيار Quality فهو يمثل +HBAO, استخدمه  للحصول على أفضل أداء مع العابك.