概述

SSDO Screen-space Direction Occlusion 是对AO的扩充，在AO的基础上，假设没有遮蔽的方向有直接入射光，有遮蔽的方向，可能有间接光的反射。

SSAO理论分析

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AO：在计算点的周围进行采样，如果采样点的深度大于采样点所对应的屏幕空间的深度，则认为是没有光照进入，否则我们则认为有间接光照，这样我们就可以对所有采样方向进行积分，计算这一点的光照。

让我们来看一下如何进行计算的：

一切起源于渲染方程，在渲染方程中我们有三项值得注意，入射光，BRDF以及可见度。
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然而在实时渲染中，我们有一个伟大的近似公式：

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那么我们可以依据这个公式将可见度分离出来，并进行积分，注意在AO里面是间接光照，并且是个常数。
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对 $cosθidωicos\theta_{i}\mathrm{d}\omega_{i}$ 的积分是什么呢？对，其实就是算一个投影立体角，即 $π\pi$ 。

由此，我们的渲染方程就转变为：

实则，在这里我们就可以看出来，这还是求解渲染方程，那么就可以理解为屏幕空间的光线追踪。
在object space进行光线追踪是非常慢的，并且依赖于屏幕的分辨率以及难以理解和计算麻烦。
在屏幕空间计算则非常简单，不依赖于屏幕分辨率，但不符合物理。
结果呢：

但总之增加了图像的细节，效果还不错。左边AO，右边 no AO。

感谢闫老师的课程。

那么我们在此基础上来看一看DO吧！

如何重建世界坐标.

一切来源于渲染方程，讨论过AO之后，我们知道了AO假设未被遮挡的方向有间接光照，那么DO则进行大胆假设：

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很重要的一副图，其中 $C$ 点是直接光照， $A ， B ， D$ 点都表示会有间接光照， $B ， D$ 点会有间接光照。

是不是很眼熟，对，这时对AO方程的离散化形式，并用作直接光照的计算，让我们分析一下：
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$P$ 就是我们需要计算的着色点
$Lin(ωi)L_{in} (\omega _{i})$ 是从 $ωi\omega_{i}$ 方向来的直接光照
由于是屏幕空间所以这里将 $fr(ωi,ωo,f_{r}(\omega_{i},\omega_{o},$ p $)$ 假设为 $d i f f u s e$ 的 $B R D F$ 。
$Δω\Delta\omega$ 则是均匀采样的立体角 $Δω=2π/N\Delta\omega = 2\pi/N$ ， $N$ 是采样数量。

因为是离散化形式，那么我们所需的积分变量就不再是单位立体角，而是一个具体的立体角，这里假设我们是均匀采样，并且我们不能在离散的计算机中表达出连续量。

我们要知道一点的光照强度来源于直接光照和间接光照。
那么对于被遮挡住的间接光照我们怎么计算呢？
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对，一切起源于渲染方程，对于间接光，我们则做了一个更大的假设，假设每一点都是一个VPL(虚拟点光源)。
让我们来分析一下不同：

$L_{pixel}$ ：来源于采样点所映射到的屏幕点的Radiance，简单来说就是屏幕像素颜色。
$ρ\rho$ 与直接光相同，是 $a l b e o$ 。
$A_{s}$ 是一块 sender patch，即发送光线的虚拟点所占的面积的投影，投影是因为接收点所接收的能量是从来自发射方的投影，即这是对VPL的修正，因为假设是均匀采样故这时一个常数，即 $πr2/N\pi r^{2}/N$ 。可以从下图理解一下，即从发射光线的角度去思考。
$d_{i}^{2}$ 的理解从下图理解：即点光源沿着某个方向传播有着 $r^{2}$ 的衰减。
$cosθsicos\theta_{si}$ 与 $cosθricos\theta_{ri}$ 则是发送方的法线和接收方的法线与采样方向的 $c o s$ 值，即光线不可能从采样点的背面发送到着色点，也可能与 3. 中的意图一样，即着色点会接收垂直于它的所有光线的能量。