Question

我有一个像这样实现阴影贴图的着色器：

#version 430 core

out vec4 color;

in VS_OUT {
    vec3 N;
    vec3 L;
    vec3 V;
    vec4 shadow_coord;
} fs_in;

layout(binding = 0) uniform sampler2DShadow shadow_tex;

uniform vec3 light_ambient_albedo = vec3(1.0);
uniform vec3 light_diffuse_albedo = vec3(1.0);
uniform vec3 light_specular_albedo = vec3(1.0);

uniform vec3 ambient_albedo = vec3(0.1, 0.1, 0.2);
uniform vec3 diffuse_albedo = vec3(0.4, 0.4, 0.8);
uniform vec3 specular_albedo = vec3(0.0, 0.0, 0.0);
uniform float specular_power = 128.0;

void main(void) {
    //color = vec4(0.4, 0.4, 0.8, 1.0);

    //normalize
    vec3 N = normalize(fs_in.N);
    vec3 L = normalize(fs_in.L);
    vec3 V = normalize(fs_in.V);

    //calculate R
    vec3 R = reflect(-L, N);

    //calcualte ambient
    vec3 ambient = ambient_albedo * light_ambient_albedo;

    //calculate diffuse
    vec3 diffuse = max(dot(N, L), 0.0) * diffuse_albedo * light_diffuse_albedo;

    //calcualte spcular
    vec3 specular = pow(max(dot(R, V), 0.0), specular_power) * specular_albedo * light_specular_albedo;

    //write color
    color = textureProj(shadow_tex, fs_in.shadow_coord) * vec4(ambient + diffuse + specular, 0.5);
    //if in shadow, then multiply color by 0.5 ^^, except alpha
}

我想要做的是首先检查片段是否确实在阴影中，只有然后更改颜色（将其减半，使其变为全黑和原始颜色的中间）

但是如何检查textureProj(...)结果是否确实在阴影中，据我所知它会返回一个标准化的float值。

像textureProj(...) > 0.9999这样的东西已经足够吗？我知道如果你使用多重采样它可以返回零或一个以外的值，我想要的行为不会只是在某一点上断。

输出顶点着色器：

#version 430 core

layout(location = 0) in vec4 position;

layout(location = 0) uniform mat4 model_matrix;
layout(location = 1) uniform mat4 view_matrix;
layout(location = 2) uniform mat4 proj_matrix;
layout(location = 3) uniform mat4 shadow_matrix;

out VS_OUT {
    vec3 N;
    vec3 L;
    vec3 V;
    vec4 shadow_coord;
} vs_out;

uniform vec4 light_pos = vec4(-20.0, 7.5, -20.0, 1.0);

void main(void) {
    vec4 local_light_pos = view_matrix * light_pos;
    vec4 p = view_matrix * model_matrix * position;

    //normal
    vs_out.N = vec3(0.0, 1.0, 0.0);

    //light vector
    vs_out.L = local_light_pos.xyz - p.xyz;

    //view vector
    vs_out.V = -p.xyz;

    //light space coordinates
    vs_out.shadow_coord = shadow_matrix * position;

    gl_Position = proj_matrix * p;
}

请注意，片段着色器用于地形，顶点着色器用于地板，因此两者之间可能存在轻微的不一致，但它们应该是不相关的。

shadow_matrix是以bias_matrix * light_projection_matrix * light_view_matrix * light_model_matrix传入的制服。

Answer 1

textureProj (...)不返回标准化的浮点值。如果您在float上使用它，它会返回一个sampler<1D|2D|2DRect>Shadow，但此值代表深度测试的结果。 1.0 =通过， 0.0 =失败。

现在，这里要注意的有趣的事情，以及为阴影采样器返回float的原因是有意义的，这与过滤阴影贴图有关。如果您在阴影贴图上使用GL_LINEAR滤镜模式以及阴影采样器，GL将实际选择阴影贴图中最近的4个纹素，并执行4次独立的深度测试。

每个深度测试仍具有二进制结果，但GL将返回所有4个测试结果的加权平均值（基于距理想样本位置的距离）。因此，如果您将GL_LINEAR与阴影采样器结合使用，您将拥有一个位于 0.0 和 1.0 之间的值，表示平均遮挡4个最近的深度样本。

我应该指出，使用textureProj (...)对我来说可能是错误的。它使用的坐标是一个4D向量，由（s，t，r）[投影坐标]和（q）[要测试的深度值]组成。我没有在您的代码中看到您为q指定深度值的任何位置。如果您可以编辑问题以包含输出shadow_coord的顶点/几何着色器，那将有所帮助。

Answer 2

尝试以下方法：

获取模型每个顶点到灯光的距离。

将此距离发送到片段着色器。

将距离与阴影贴图采样器中存储的值进行比较（我假设此纹理从相机的角度存储场景的深度值？）

如果距离大于采样器，则该点处于阴影中。否则，它不是。

如果这令人困惑，这里有一对应该有用的教程： http://ogldev.atspace.co.uk/www/tutorial23/tutorial23.html http://ogldev.atspace.co.uk/www/tutorial24/tutorial24.html

阴影贴图着色器

2 个答案: