课程来源：GAMES101-现代计算机图形学入门-闫令琪 Lecture12
GAMES101 现代计算机图形学入门
主讲老师：闫令琪，UCSB
课程主页：https://sites.cs.ucsb.edu/~lingqi/teaching/games101.html

Shadows 阴影

• How to draw shadows using rasterization? 如何使用栅格化来绘制阴影？
• Shadow mapping!
  
  Shadow of the Tomb Raider, 2018

Shadow Mapping 阴影映射

• Shadow Mapping在生成阴影的时候，是不知道场景中的几何信息的
• Shadow Mapping核心思想：点不在阴影里，说明摄像机和光都能看到这个点。利用这种现象，生成阴影。经典的Shadow Mapping只能处理点光源。

点光源的渲染

来自光源的深度图像

从光源看向场景，记录这些点的深度。

从眼睛（摄像机）再次看向这个场景，

Shadow Mapping例子

Visualizing Shadow Mapping 可视化阴影映射

• The depth buffer from the light’s point-of-view 从光的角度来看深度缓冲器
  
  Comparing Dist(light, shading point) with shadow map 将区域（灯光、着色点）与阴影贴图进行比较
  

Shadow Mapping – Well known rendering technique 众所周知的渲染技术

Basic shadowing technique for early animations (Toy Story, etc.) and in EVERY 3D video game
早期动画的基本阴影技术（玩具总动员等）并且在每一个3D视频游戏中

Problems with shadow maps 阴影贴图的问题

• Hard shadows (point lights only)
  硬阴影（仅限点灯光）
• Quality depends on shadow map resolution(general problem with image-based techniques)
  质量取决于阴影图的分辨率（基于图像的技术的一般问题）
• Involves equality comparison of floating point depth values means issues of scale, bias, tolerance
  涉及到浮点深度值的相等式比较，即尺度、偏差、公差等问题

Hard shadows vs. soft shadows 硬阴影与软阴影