看来我已经走到了死胡同。我逐渐了解图形编程,我决定尝试以阴影映射的替代方式实现阴影,即使用阴影体积技术(也称为模板阴影)。现在我将描述我是如何理解该算法的,可能我的理解存在错误,因此我无法理解这个东西,这就是我写这个的原因:
- 对于每个光源,都为对象定义了轮廓边缘。这些是位于两个多边形交界处的边(一个指向光源,另一个不指向光源)
- 这些边缘从光源延伸到远处(最好是无限远)。拉伸本身可以通过将来自源的向量边缘的点添加到每个点乘以某个值来完成。
- 添加边的拉长顶点后,对于每条边,沿着这些顶点构建一个面,结果,这一切形成了一种锥形体积(另外,为了正确操作,您还应该添加“盖子”在本卷的结尾和开头)
- 然后这些锥体(即体积)被绘制到深度和模板缓冲区中。此外,在开始时,绘制通过z-test的面部多边形的像素(此时,模板缓冲区中的值增加1),然后再次通过z的非面部多边形的像素-测试被绘制(这一次模板缓冲区中的值减少)。结果,模板缓冲区中保留了一个区域,该区域的模板缓冲区的值保持单位,并且会有阴影
- 渲染发生时,也会进行stencil测试,渲染只发生在stencil buffer为零的那些地方(即场景被绘制,但阴影区域被忽略)
- 然后,为了使有阴影的区域不是完全黑色,您可以在单独的 pass 中渲染背景颜色,将其叠加在上一个 pass 的结果上(使用混合)
问题:
如果我对算法的描述是正确的,那么如何实现不同来源的阴影相互叠加的效果呢?例如,如果有多个光源,其中一个光源的阴影会与另一个光源的阴影重叠,那么在这个地方阴影应该会变得更暗,但是如果你按照上面描述的算法,这不会发生(因为有将只是模板缓冲区中的一个区域)在演示该算法操作的各种视频中,我遇到了 RIGHT 效果(例如,这里 - https://www.youtube.com/watch?v=GqyXT6nsxCQ),即是,来自不同来源的阴影重叠并变暗,但如何?
还有用其他光源照亮阴影区域的问题。也就是说,阴影应该只覆盖来自产生它的光源的光,但是这个算法似乎并没有暗示这样的事情。同时,再次,有一个视频实现了这种行为 - https://www.youtube.com/watch?v=69xKosYal-Y
在实践中,我决定建立一个阴影体积,但在继续之前,我想先从理论上理解——按照这个算法,你如何能够达到视频中的结果?在理解这种方法时我到底错过了什么?我将不胜感激详细的解释。
正如正确指出的那样,在提议的版本中,不可能从多个来源实现正确的照明渲染。模板缓冲区将包含一个掩码,用于确定给定像素是否处于阴影中。因此,为了计算来自多个来源的照明,有必要收集关于这些来源中每一个的贡献的数据。
这可以通过多次渲染来完成。例如,在每个通道中,执行操作来为一个光源构建和绘制阴影体积,但最后不是将几何图形绘制到屏幕缓冲区中,而是添加到光照贴图中。然后输出将是一张光照贴图,其中值 0 对应于环境光(即像素没有被任何光源照亮),所有高于零的值都显示了该像素被光源照亮的程度。使用此光照贴图,最后绘制整个场景。
在这里可以看到,添加新的灯光需要增加pass的数量,并且在每个pass中构建辐照度贴图时,可以考虑到对应光源的距离,以获得更真实的结果。此外,您可以直接添加到屏幕缓冲区而不是光照贴图。