软阴影(PCF、PCSS)

2024-04-28 08:45:59

软阴影与硬阴影的区别如下：上面为硬阴影，下面为软阴影。

Percentage Closer Filtering (PCF)

PCF最初是用来做抗锯齿的，后来发现可运用于软阴影上（PCSS）

从相机出发看向场景中的一点，记录该点的深度，将这点投影到光源照向场景的深度图（shadow map）中（在光源的深度图中寻找这一点的深度）。

在硬阴影中讲到比较该点的深度和光源的深度图中的深度进行比较，若不匹配说明有遮挡（为阴影区域），否则为可见区域。

在这里我们不仅仅找该点的深度，在shadow map上还要找该点周围的点的深度。

假设这里取3X3的区域。
将区域内的每一个点的深度与该点（中心点/投影的点）的深度进行比较（每次比较后的值为1 or 0 ，1为小于该点的深度（可见），0为大于该点的深度（不可见））。
进行比较后将比较后的值平均起来为0.667。

结果：（可到达抗锯齿的目的）

Percentage Closer Soft Shadows (PCSS)

将前面的PCF进行推广，如果filter变得特别大那么阴影就变成了软阴影！但是filter到底要如何变大，那一部分变大，变大到那种程度上才能得到最真实的效果？

比如上图，笔尖的地方接近硬阴影，笔帽的地方接近软阴影。可以观察到规律：阴影距离投射物越近越接近硬阴影，阴影距离投射物越远越接近软阴影。

所以要做软阴影，需要在物体阴影的不同位置上有不同大小的filtering-size,filtering-size与遮挡物与阴影的距离blocker distance有关.

PCSS步骤：

在第一步做blocker search的时候该使用多大的区域呢？

一般有两种解决办法：

1.使用5X5的格子

2.如下图：

示例图

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