阴影

Shadow Mapping 算法

Shadow Mapping是一种基于光栅化的生成阴影的经典算法。

特点

Shadow Mapping算法具有以下特点：

• 在生成阴影的这一步，不需要知道场景的几何信息
• 走样现象
• 该算法只能处理点光源

❓ 为什么说不需要知道场景的几何信息呢？第一步和第二步都用到场景的几何信息了啊。
✅ 点光源产生硬阴影，面光源产生软阴影。

原理

如果一个点不在阴影里，那么必须同时满足：

• 人（camera）可以看见点
• 光源可以看见点

具体步骤：

1. 从光源看向场景[55：13]，记录能看到的点的深度(shadow map)。

原图	光源视角	深度图

✅ 找到满足“光源可以看见”的点

2. 从眼睛看向场景[56：41]，记录眼睛能看到的点。

✅ 找到满足“相机可以看见”的点

3. 把眼睛能看到的点投影回step1记录的深度图上，即推出它会出现在深度图的哪个像素上

✅ 计算点在“光源视角”和“相机视角”的对应关系

4. 如果点到光源的深度与叫step1记录的这个方向的深度一致， 则：这个点可被光源和 camera 同时看到，不在阴影中。否则：在阴影中

✅ 分析点是否满足“阴影条件”

不在阴影中	在阴影中

效果

光源是左上角的白点

存在点的问题

1. step 4判断距离是否相等，但距离是浮点数，浮点数有精度问题
2. step1生成的shadow map的分辨率 VS 渲染的分辨率
3. 增加一遍渲染
4. 只能做硬阴影（点光源）

❓ 怎么理解增加一遍渲染，不能同时渲染吗？

硬阴影 Vs 软阴影

硬阴影[1：11：40]	软阴影[1：12：09]
边缘锐利	边缘慢慢过渡

软阴影的形成原因：半影[1：13：31]，光源较大，部分光源被挡住

✅ 从面光源的不同位置看向物理，得到的z-buffer是不同的。第一步只能记录一个点相关的z-buffer，因此无法处理面光源。

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