级联阴影映射查找决策 / gl_FragCoord.z

Question

我在 nvidia SDK (http://developer.download.nvidia.com/SDK/10.5/Samples/cascaded_shadow_maps.zip) 中实现了级联阴影映射。但是我的查找似乎不起作用。

这是描述我当前状态的图片：http://i.imgur.com/SCHDO.png

问题是，即使我离它很远，我也会立即进入第一个分裂。如您所见，甚至没有考虑其他拆分。

我认为原因可能来自主引擎使用的不同投影矩阵。它与我提供给算法的不同，但我也尝试将相同的矩阵传递给着色器并以这种方式计算：gl_Position = matProj * gl_ModelViewMatrix * gl_Vertex 但这并没有改变任何事情。我最终还是只有一个分裂。

这是我的着色器：

[顶点]

varying vec3 vecLight;
varying vec3 vecEye;
varying vec3 vecNormal;
varying vec4 vecPos;
varying vec4 fragCoord;
void main(void)
{
    vecPos = gl_Vertex;
    vecNormal = normalize(gl_NormalMatrix * gl_Normal);
    vecLight = normalize(gl_LightSource[0].position.xyz);
    vecEye = normalize(-vecPos.xyz);

    gl_TexCoord[0] = gl_MultiTexCoord0;
    gl_Position = ftransform();
}

[片段]（只是阴影部分）

vec4 getShadow()
{
    vec4 sm_coord_c = texmat_3*vecPos;
    float shadow = texture2D(smap_3, sm_coord_c.xy).x;
    float s = (shadow < sm_coord_c.z) ? 0.0 : 1.0;

    vec4 shadow_c = vec4(1.0, 1.0, 1.0, 1.0) * s;

    if(gl_FragCoord.z < vecFarbound.x)
    {
      vec4 sm_coord_c = texmat_0*vecPos;
      float shadow = texture2D(smap_0, sm_coord_c.xy).x;
      float s = (shadow < sm_coord_c.z) ? 0.0 : 1.0;

      shadow_c = vec4(0.7, 0.7, 1.0, 1.0) * s;
    }
    else if(gl_FragCoord.z < vecFarbound.y)
    {
      vec4 sm_coord_c = texmat_1*vecPos;
      float shadow = texture2D(smap_1, sm_coord_c.xy).x;
      float s = (shadow < sm_coord_c.z) ? 0.0 : 1.0;

      shadow_c = vec4(0.7, 1.0, 0.7, 1.0) * s;
    }
    else if(gl_FragCoord.z < vecFarbound.z)
    {
      vec4 sm_coord_c = texmat_2*vecPos;
      float shadow = texture2D(smap_2, sm_coord_c.xy).x;
      float s = (shadow < sm_coord_c.z) ? 0.0 : 1.0;

      shadow_c = vec4(1.0, 0.7, 0.7, 1.0) * s;
    }

    return shadow_c;
}

因此，出于某种原因，gl_FragCoord.z 比 vecFarbound.x 小，无论我在场景中的哪个位置。 （还要注意最左边的阴影区域，这个区域会随着我移动相机的高度而增加，很快就会占据整个场景......）

我检查了 vecFarbound 值，它们与 nvidia 代码中的值相似，所以我假设我计算正确。

有没有办法检查 gl_FragCoord.z 的值？

Answer 1

在我的旧 csm 实现中，我只是在相机空间中使用了距离

float tempDist = 0.0;
tempDist = dot(EyePos.xyz, EyePos.xyz);
if (tempDist < split.x) ...
else if (tempDist < split.y) ...
...

这个解决方案对我来说更容易理解，并且我可以更好地控制拆分。当您使用 Z 值（在剪辑空间中）时，可能会出现一些问题，因为 z 值不是线性的。

我建议在 viewSpace 中进行拆分测试，然后（如果可行）使用 gl_FragCoord.z..