高质量实时渲染课程笔记（三）— 实时阴影渲染1（Shadow Mapping、PCF、PCSS）

1 Shadow Mapping 阴影映射

1.1 概览

1.1.1 Shadow Mapping 是一个 2-Pass Algorithm（需要渲染两趟）

1. 第一遍从光源的位置渲染，得到Shadow Map。
2. 第二遍从相机的位置渲染场景，结合上一步得到的Shadow Map就可以知道渲染的哪一部分位于阴影之中。

1.1.2 Shadow Mapping is an image-space algorithm 图像空间的算法

1. 优点：不需要场景的几何知识
2. 缺点：容易发生自遮挡现象和走样现象

Shadow Mapping最开始还是离线渲染的基础。

1.2 Shadow Mapping 实现过程

1.2.1 Render from Light

从光源输出深度图。

1.2.2 Render From Eye

从眼睛渲染图像，判断所在的点是否能被光源照到。

1.3 Shadow Mapping存在的问题

1.3.1 Self occlusion 自遮挡

1. 由于是使用像素记录的离散的深度，所以对于上图的地板而言，深度的分布是一段一段的。
2. 从camera渲染时，如图中的蓝红交点位置，这个时候，这个点在shadowmap对应的深度与位置橙色相同。导致橙色区域的地板遮住这个交点。

从上向下照，自遮挡问题最小。light与地面越平行，自遮挡问题最严重。

解决自遮挡问题

增加一个bias来减少自遮挡。
但是会让一些本来应该遮挡的物体没有被计算（detached shadow i