陰影映射（Shadow Map）的研究（一），shadowmap

陰影映射（Shadow Map）的研究（一），shadowmap

陰影映射（Shadow Map）的研究（一）

 

       這段時間在搭好自己的架構後，就開始馬不停蹄地研究陰影映射的內容了，說起陰影映射，倒不如說shadow map更容易被專業人士所接受。shadow map是我進階圖形學的第一課，以後的圖形學內容，會變得非常複雜，每寫一個例子，都要牽涉到非常多的演算法以及代碼。但是我不得不這麼做，因為只有這樣才能成為電腦圖形學的高手。

蔣彩陽原創文章，首發地址：http://blog.csdn.net/gamesdev/article/details/44628427。歡迎同行前來探討。

       shadow map簡單地說，就是讓通過電腦圖形的類比，在3D情境中產生陰影的效果。這個演算法可以說很久之前就已經存在了，而隨著硬體效能的提升，我們可以從幀緩衝中提取陰影，然後在讓其作用在我們想要產生陰影的表面上，非常簡單。本例呢，就是將FBO與shadowmap結合起來，渲染一個帶有陰影的情境。

       要產生含有shadow map的情境，我們要進行至少兩遍的渲染。要知道，陰影的形成是要有光源的。但是除了ADS(Ambient、Diffuse、Specular)渲染之外，我們只用到光源的位置以及視向（lookAt）。但是這是一個很重要的資訊：我們正在建立陰影！

       下面是我將FBO與shadow map結合的一些實踐。

1、 FBO綁定，開始渲染到FBO；

2、 視點轉移到光源位置，利用position以及lookAt產生viewMatrix；

3、 將著色器中渲染light space shadow map的深度圖（有關深度圖產生的shader，參照這裡）；

4、 FBO解除綁定，開始渲染到default render target；

5、 視點轉移到攝像機，準備普通的渲染；

6、 在著色器中普通地渲染情境，同時，在需要添加陰影映射的地方使用我們的深度圖作為紋理貼上去即可。

       需要說明的是，這隻是一個不完全的示範效果，因為只是生硬地將深度FBO紋理貼在了下面的平面上，所以深度的顏色效果還是看得出來的，並且這個程式沒有做ADS光照效果，更沒有做遮擋的深度比較，所以接下來需要將這個例子深入，以後添加上物件多重材質透明混色，這樣效果會更好一些。最後是這個程式在Android以及Windows Phone上面的運行情況。