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            永遠也不完美的程序

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            正確理解shadowmap的實現方式

            首先確定陰影的最基本原理:
            陰影是以光源作為攝像機(叫作Camera_light),光照方向作為攝像機的look的方向,然后把這個攝像機看到的場景物渲染到紋理,這個紋理就叫shadowmap。
            在這里我把場景的攝像機叫Camera_scene
            在渲染場景的時候,接收shadowmap的物體根據自身的坐標計算出對應的shadowmap的紋理坐標已經把shadowmap貼上去。

            然后shadowmap都面臨很多的問題,例如分辨率差,模糊等,解決這些問題有很多種算法,如PSM,CSM等。無論是何種算法,最核心的問題就是要解決shadowmap的攝像機參數。

            在nvidia的sdk和很多引擎的代碼中,都有一個叫casterAABB的東西,可能很多人一開始寫shadowmap的時候不太理解這個是干什么用的。
            casterAABB是指:以當前場景看到的所有接收shadowmap物體的總AABB與Camera_scene的view空間所轉換的AABB的交集。
            這個casterAABB的作用是計算Camera_light的攝像機參數,使shadowmap的分辨率達到最清楚。

            下面是計算的代碼:
                ISceneManager* pScene = ENGINE_INST->GetSceneMgr();

                //首先取得當前pScene的frustum,然后轉成世界坐標的AABB
                AABBBox3Df frustumInViewAABB;
                GetAABBFromProjectMatrix(frustumInViewAABB, pScene->GetCamera()->GetProjectionMatrix());
                
                AABBBox3Df shadowArea = m_casterAABB;
                m_casterAABB.Intersection(shadowArea, frustumInViewAABB);

                Vector3Df centerPos = shadowArea.GetCenter();
                Matrix4f matInvView;
                
                pScene->GetCamera()->GetViewMatrix().GetInverse(matInvView);
                Vector3Df vecLookAt;
                matInvView.TransformCoord(centerPos, vecLookAt);     //這個時候centerPos是world空間的坐標
                m_pCamera->SetLookAt(vecLookAt);
                m_pCamera->SetPosition(vecLookAt - m_directionLight * m_fDisLightToTarget);
                m_pCamera->BuildViewMatrix();

                const Matrix4f& cameraLightView = m_pCamera->GetViewMatrix();

                Matrix4f matCameraToLight = matInvView * cameraLightView;
                matCameraToLight.TransformBox(shadowArea);
                f32 fWidth = shadowArea.MaxEdge.x - shadowArea.MinEdge.x;
                f32 fheight = shadowArea.MaxEdge.y - shadowArea.MinEdge.y;
                f32 fDis = shadowArea.MaxEdge.z - shadowArea.MinEdge.z;

                matCameraToLight.TransformBox(m_casterAABB);

                m_pCamera->SetViewport(m_casterAABB.MinEdge.z, shadowArea.MaxEdge.z, AIR::PI / 4, fWidth, fheight, false);
            接下來就是shadowmap的最常規做法了,渲染到紋理,設置渲染狀態等,這里就不再介紹了。






            posted on 2015-06-10 20:44 狂爛球 閱讀(2988) 評論(1)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 圖形編程

            評論

            # re: 正確理解shadowmap的實現方式 2015-06-14 18:31 irons

            請問一個物體在地圖上,它的陰影咋實現的呢?
            使用你說的陰影紋理?
            根據光照(攝像機)為方向,進行渲染場景(包含物體?)渲染到陰影紋理?
            最后再根據真正的攝像機,再渲染陰影?
            意思要實現陰影的話,要分多個步渲染哇?  回復  更多評論   

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