稳定的阴影贴图答案

【问题标题】：Stable Shadow Mapping稳定的阴影贴图
【发布时间】：2015-04-10 09:21:02
【问题描述】：

我正在尝试稳定 3D 渲染器中的阴影。我正在使用 CSM。

这是我得到的代码，没有试图稳定。不过，世界空间中的投影大小至少应该是恒定的：

void SkyLight::update() {
    // direction is the direction that the light is facing
    vec3 tangent = sq::make_tangent(direction);

    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        // .first is the far plane, .second is a struct of 8 vec3 making a world space camera frustum
        const std::pair<float, sq::Frustum>& csm = camera->csmArr[i];

        // calculates the bounding box centre of the frustum
        vec3 frusCentre = sq::calc_frusCentre(csm.second);

        mat4 viewMat = glm::lookAt(frusCentre-direction, frusCentre, tangent);
        mat4 projMat = glm::ortho(-csm.first, csm.first, -csm.first, csm.first, -csm.first, csm.first);
        matArr[i] = projMat * viewMat;
    }
}

这行得通。但是，阴影闪烁并疯狂地游动。所以，这是一个稳定的尝试，通过尝试将它们捕捉到纹理大小的增量，正如到处推荐但似乎从未解释过的那样：

void SkyLight::update() {
    vec3 tangent = sq::make_tangent(direction);

    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        const std::pair<float, sq::Frustum>& csm = camera->csmArr[i];

        vec3 frusCentre = sq::calc_frusCentre(csm.second);

        double qStep = csm.first / 1024.0; // shadow texture size
        frusCentre.x = std::round(frusCentre.x / qStep) * qStep;
        frusCentre.y = std::round(frusCentre.y / qStep) * qStep;
        frusCentre.z = std::round(frusCentre.z / qStep) * qStep;

        mat4 viewMat = glm::lookAt(frusCentre-direction, frusCentre, tangent);
        mat4 projMat = glm::ortho(-csm.first, csm.first, -csm.first, csm.first, -csm.first, csm.first);
        matArr[i] = projMat * viewMat;
    }
}

这会有所不同，因为阴影现在游动得很慢，而不是弹跳得太快而无法注意到任何图案。但是，我很确定这只是偶然，而且我根本没有抓住正确的东西，甚至没有抓住正确的东西。

【问题讨论】：

标签： c++ opengl shadow-mapping

【解决方案1】：

要解决这个问题，我需要在光照空间而不是世界空间中进行捕捉：

viewMat[3][0] -= glm::mod(viewMat[3][0], 2.f * split / texSize);
viewMat[3][1] -= glm::mod(viewMat[3][1], 2.f * split / texSize);
viewMat[3][2] -= glm::mod(viewMat[3][2], 2.f * split / texSize);

旧（错误）答案：

所以，我今天重新审视了这个问题，并设法在大约 10 分钟内解决了它：D

像这样围绕 frusCentre：

frusCentre -= glm::mod(frusCentre, 2.f * csm.first / 1024.f);

或者，更一般地说：

frusCentre -= glm::mod(frusCentre, 2.f * split / texSize);

编辑：不，那不好……我会继续努力的。

【讨论】：