使用OpenGL进行阴影贴图的硬件PCF

Question

我在GeForce GTX 750下使用OpenGL 4.3来创建阴影贴图。现在，基本效果，如下所示，似乎是正确的： 为了消除块效应，我试图在着色器中手动执行2x2 PCF。它导致以下结果，这似乎也是正确的： 为了加速，我想使用图形卡提供的好处，它给出了比较结果的线性过滤器和一次获取。但效果与上述不同。 更像是OpenGL过滤阴影线性渲染，而不是阴影贴图上的滤镜： 下面是我如何做硬件PCF： 我注意到为了使用硬件PCF必须完成的基本两件事：

1. 使用shadow类型的采样器，在我的情况下，samplerCubeShadow（我使用立方体贴图类型，因为我试图创建一个点光源场景）。

2. 设置比较模式和过滤类型，在我的例子中，由以下代码完成：

   glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_COMPARE_MODE, GL_COMPARE_REF_TO_TEXTURE);
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_COMPARE_FUNC, GL_LEQUAL);
   

之后，我在着色器中使用texture这样的功能（我使用texture而不是textureProj的原因是因为后者似乎不支持立方体贴图阴影纹理，因为它需要vec5类型，显然还不支持）：

vec4 posInLight4D = positionsInLight / positionsInLight.w;    // divided by the 4-th component)
vec3 texCoord = GetCubeMapTexCoord(posInLight4D.xy);    // get the texture coordinate in cube map texture. This can be assumed correct
float lightness = texture(shadowMapHardware, vec4(texCoord, posInLight4D.z));

但不幸的是，这给出了第三张图片中显示的结果。

据我所知，通过设置比较模式和线性过滤器，显卡将进行比较附近的2x2区域和线性插值结果并通过texture函数返回。我想我已经完成了所有必要的部分，但我仍然无法得到第二张图片中显示的确切结果。

任何人都可以给我任何关于我可能出错的地方的建议吗？非常感谢。

ps：有趣的是：我尝试了textureGather函数，它只返回比较结果，但没有进行过滤，它给出了精确结果，如第二张图所示。但这缺乏自动过滤程序，显然它不是硬件PCF的完整版本。

Answer 1

  

为了消除块状效果，我试图在着色器中手动执行2x2 PCF。它导致以下结果，这似乎也是正确的：

OpenGL规范没有规定线性插值深度比较时要使用的特定算法。但是，它通常将其描述为：

  

这个细节依赖于实现，但r应该   是[0,1]范围内的值，与比较次数成比例   传球或失败。

这不是很严格，它肯定不需要你认为“正确”的输出。

事实上，actual PCF与你想要的东西有很大的不同。你似乎想要的仍然是非常块状的;它只是不是二进制块。您的算法没有在比较结果之间进行线性插值;你刚刚进行了4次最近的比较并将它们平均化了。

NVIDIA给你的是PCD实际上假设的样子：比较结果之间的线性插值，基于你的采样点。

所以你的期望是错误的，而不是NVIDIA。

Answer 2

在@Nicol的回答中，我想我误解了插值的含义。以下是我实现的着色器级插值，它看起来与问题中的第二张图片完全相同：