屏幕空间的阴影映射技术个人理解

这篇博客介绍了阴影形成的原理以及Unity中采用的Shadow map技术。通过LightMode标签下的ShadowCaster pass在光源空间渲染深度图,然后将屏幕空间深度图与阴影映射纹理比较,确定物体是否处于阴影中,以此实现屏幕空间的阴影效果。博主分享了对这一过程的理解,并提到在延迟渲染和前向渲染中的应用。

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首先我们来了解一下阴影的形成原理:

当一个光源发射的一条光线遇到一个不透明的物体时,这条光线就不可以再继续照亮其他物体(不考虑光线反射),这个物体就会向他旁边的物体投射阴影

而在实时渲染中,我们常用到一种名为Shadow map的技术,unity采用的就是这种技术

在Unity中,这个技术的实现是通过将摄像机位置与光源位置重合(光源空间),然后按照正常的渲染流程渲染出深度图来作为阴影映射纹理。但是需要注意的是,与正常渲染不同的是,由于我们只需要深度图信息,而正常的渲染流程会多出不必要的光照模型计算(Base Pass +Addition Pass),我们会采用一个额外的pass专门处理这项工作——LightMode标签下的ShadowCaster被选中后的pass。这个Pass的渲染目标只有深度纹理。

Unity首先把摄像机放置在光源的位置上,然后调用这个Pass,通过对定点进行变换后得到光源空间下的位置,然后据此输出深度信息到阴影映射纹理


再来说一说Unity中使用的不同于传统的阴影采样技术——屏幕空间的阴影映射技术

个人理解如下:

  1. 首先得到屏幕空间的深度图(摄像机视角下的深度信息),在延迟渲染中已经存在,在前向渲染中需要把场景渲染一遍,得到深度图
  2. 然后将摄像机与光源重合(光源空间)下通过那个特有的pass通道渲染出阴影映射纹理(其实也是一张深
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