gpu gem, nvidia纹理阴影实现对比

时间：2015-04-22 18:25:04 阅读：396 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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代码下下来,用2012编译，
http://developer.download.nvidia.com/SDK/10.5/direct3d/samples.html

找到soft shadowmap的那个例子,缩略图是一个武士拿着剑站在草地上

我的笔记本显卡的glsl版本是 4.3的,
编译完一跑就报错,
修改SoftShadows.cpp 288行
NvScopedShaderPrefix switched(
(getGLContext()->getConfiguration().apiVer.api == NvGfxAPI::GL)
? "#version 430\n" : ------------ 原来是440,笔者改成430
"#version 310 es\n#extension GL_ANDROID_extension_pack_es31a : enable\nprecision mediump float;");

最终的结果是跑几帧,显卡就死了, 笔者的显卡是intel r hd graphics family,上网一查，据说挺低端的,
再一看shader代码,pcf最低要两次25x25泊松采样(一次用于判断是否在阴影之中,一次用于加权计算阴影)
更高的还有100x100,渲染一个像素就要2万次阴影纹理采样。

笔者的配置跑代码看来是没希望了.

看了shader代码，其实也简单.

有两个版本的渲染,在比较深度是,用的是texture,软阴影的主要贡献应该是这段代码,
return ((uvz.x <= 1.0) && (uvz.y <= 1.0) &&
(uvz.x >= 0.0) && (uvz.y >= 0.0)) ? texture(tex, uvz) :
((uvz.z <= 1.0) ? 1.0 : 0.0);

第一次随机采样用于判断点是否处于阴影之间,
根据距离来判断,查表(泊松分布),将全部的采样点贡献值综合判断是否处于阴影之中,
采样半径随点与光源的距离而扩大,起到lod的效果

第二次随机采样,开始正式计算该点的阴影权值

最终结果是，在笔者的烂本上，帧率为个位数,并且跑几帧就死

========================= 分割线 =================================

再来gpu gems的例子,
lod采用ddx ddy(opengl对应的函数是dFdy dFdx)

采样块的大小根据ddx ddy计算出来,即观察者(就是投影近平面)离点越近,采样块数越小(此时ddx ddy的值也小),
而当观察远离点是,ddx ddy的值越大,采样块数越大,同时设定一个上限与下限.
实现了lod效果
软阴真正起到贡献作用的是采样过滤函数 SampleCmpLevelZero

最终的软影效果也不错，在笔者的烂本上，中等效果的软影跑出了近150的帧率(最高pcf采样帧率也会到个位数，但不会死机),
效果已经能接受, 观察了一些例子,pcf时会有影子与物体分离的现象,应该是z_proj非线性造成的.

综合比较,gem的例子比较现实.

====================== 分割线 =========================
笔者的实践:

步骤一: 渲染深度至纹理
步骤二: 绘制整个场景
步骤三: 绘制阴影

2,3可以合并成一个步骤，分开只是为了利于代码组织。

在绘制阴影时，阴影纹理绑定成sampler2DShadow类型，利用shadow2D来进行权值过滤。别傻乎乎地自个儿写代码过滤权值，
吃力不讨好。利用泊松随机过滤效果一般，只会产生一些噪声点，拉近看，还是会觉得怪异。

1 采用透视投影的深度值Zproj，偏压不容易计算，而且离灯光越远，越容易产生阴影与物体分离的现象，
所以深度值可以尝试做一个变通。改成 (Zview - Znear)/(Zfar-Znear),这样绕开在Zproj的非线性问题
2 偏压采用三角面与光源夹角来计算，夹角越小，偏压可以越小
3 采样过多会降低帧率，所以最好做边缘检测，只需要对边缘附近的点进行pcf，可以提高pcf采样块数

第3点能省掉不少的采样，因阴影纹理特点是一大片是影子，一大片是没有影子，对于一些"内部采样"不需要做多余的纹理采样操作.
边缘检测可以简单是根据采样块大小，只扫描外围8采样点，以及当前采样点,如果都处于阴影之中，或者都不处于阴影之中，就认为是

内部点，不做pcf

笔者的软影效果

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原文地址：http://blog.csdn.net/lsccsl/article/details/45196127

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