体素锥跟踪定向光柔和阴影

Question

我正在尝试实现锥形跟踪软阴影，如本文第8.3.1节所述：

http://maverick.inria.fr/Membres/Cyril.Crassin/thesis/CCrassinThesis_EN_Web.pdf

我在3D纹理中获得了层次化的mip映射体素结构，通过在片段着色器中绘制Sponza场景并将“体素片段”存储到3D纹理中进行体素化。 mip-mapping在计算着色器中完成。

作者解释了如何为点光源和区域光源创建柔和阴影，这是很容易理解的，但他没有解释定向光，这是Sponza场景使用的。

对于点光源，从点光源跟踪锥体，并且当其朝向场景的每个部分移动时其半径增加，在场景中描述为“体积”。但是，方向灯没有特定的光源点，只有一个方向。如何将此概念转换为使用定向灯？锥体必须是不同的形状，不是吗？

Answer 1

如果我太天真，请原谅我，但也许你可以为场景计算一个边界球，并考虑一个圆柱体穿过球体中心，半径相同，根据光线方向定向。然后你继续像点光源（或聚光灯）一样，但保持半径不变（即圆柱而不是圆锥）。

Answer 2

如果尚未修复，您可以尝试从查询点（一个圆锥体）前进，直到到达3D纹理的边缘。由于纹理可能具有较大的尺寸，因此您可以考虑使用可参数化的步长进行行进。 要生成柔和阴影，请在查询点附近生成其他随机样本。

Answer 3

在（无限）定向光的情况下，您想向光跟踪一个紧密的圆锥并累积不透明度。如果不透明度达到1.0，则会完全被遮挡。如果视锥离开场景AABB，您还可以安全地终止视锥跟踪并返回遮挡，该遮挡将用于确定在视锥原点落下多少阴影。

然后，此处的圆锥孔将控制阴影变得多么柔和。