写在前面

计划完整学习AO相关，先从最直观的美术角度看看AO贴图如何烘焙及应用的，我觉得能更好的帮助我学习和理解，因此美术向的学习排在了图形学算法学习的前面。文中图片都是直接截图别人视频的内容，如有侵权请联系删除~

之后会继续更新图形部分的环境光遮蔽AO SSAO等内容。

AO贴图解决的问题

光追出现之前，游戏主要渲染方法是光栅化。光栅化是传统的渲染流程（但也是初学必须了解的内容之一！），也是软件向硬件妥协的结果。

随着硬件的提升，制作游戏对渲染画面要求也变得更高了。然而光栅化的光影、阴影等都与现实区别较大——仅计算直接光照，为了渲染出更真实、光影效果更加丰富的游戏画面，渲染开始向着全局光照效果靠拢。于是，基于此前的光栅化基础，出现了一系列计算全局光照的技术，本篇文章讲的AO贴图基于的原理Ambient Occlusion就是其中之一。

Ambient Occlusion，中文直译为环境光遮蔽。各种教程经常会提到“AO贴图”就是指现在所讲的AO。AO贴图解决的问题是间接光部分的：由于模型自身的凹凸不平，自己会遮挡自己，结果环境光照到的时候，就会比其他部位暗一点。这也正可以理解为什么是“环境光” “遮蔽” 了。

1 PBR中的AO贴图

下图（ 图源知乎）是PBR两个工作流需要的贴图，其中AO贴图和法线贴图、高度贴图一起可在Metal/Roughness、Specular/Glossiness两种管线中流通，PBR Guider中把他们叫做Common Maps，即通用纹理。

2 烘焙AO贴图

我们结合次世代建模流程来看，AO贴图应该是流程（下图所示）中的第5步完成的：

烘焙AO常用的软件一般有Toolbag（八猴）、Substance Painter(SP)、knald等，b站随便找了个烘焙AO的视频：SP烘焙贴图 & Blender 的 AO贴图节点连接方法，直接截图这位UP的过程来过一遍实际项目中烘焙AO的流程，作为个人学习记录。

注意：这种在软件中直接烘焙好的AO纹理是不包含相邻对象阴影的，只是一个简单的自阴影贴图（self-shadowing map）。

2.1 导出高、低模型

此时高、低模已经做好就绪，他是在blender里建好模型后导出的：

2.2 基于高模烘焙

将低模导入SP，再基于高模烘焙各种贴图，跟AO贴图一起烘焙的还有法线（切线空间&世界空间）等贴图：

烘焙完成后，随便拖入一个材质查看当前包括AO贴图、法线贴图在内的贴图效果：

导出贴图，可以发现AO贴图其实是一张8位的灰度图：

3 应用AO贴图

本小节所说的应用是在如blender等建模软件中的应用，至于引擎中是有固有流程的，且拖入指定位置就行比较简单，就不再写了。

3.1 直接叠baseColor×

看上去是属于美术的东西，好像没什么讲的，其实AO如何应用也是非常重要的！

例如上述教程中这位UP主的做法是把AO贴图直接跟baseColor正片叠底，如下图：

这样做的后果是——任何光照都会受到AO的影响，但是AO本质上是记录间接光的遮蔽信息，是不影响直接光照部分的效果的，这样一叠就违背了环境光遮蔽本来的意思和作用。

3.2 单独赋予1个材质√

给AO贴图一个单独的材质，这才是正确的做法。过程参考的话可以看这个视频：Blender使用AO贴图丰富材质细节，环境光遮蔽贴图使用，视频中跟我表达的是一个意思，给AO和baseColor分别都连了一个Principle BSDF材质节点，如此二者光照效果是可以区分开的，还给了一个渐变节点作为调节AO程度的参数：