Question

我在网上搜索过，但找不到合适的说明。我想在 OpenGL ES 2.0 中执行以下操作：

在一个简单的场景中，点光源会四处移动，我想渲染穿孔阴影。为此，我必须使用立方体阴影贴图。

我理解基本算法，即：

1。）从灯光的POV渲染6倍于场景。将深度值存储在立方体贴图的相应面中。（如果光看+ X然后立方体面+ X，如果看-X然后立方体面-X等等）

2.。）从相机的POV渲染场景，并使用立方体贴图中存储的深度值进行比较：

如果深度＆lt; 与光的距离，然后片段处于阴影中......

我有一些问题，也有一些想法。 我想对我的想法进行一些确认或更正。

我的问题：

如何从立方体贴图中获取？我知道我必须使用vec3，但是如何计算这个fetcher向量？我只有一个想法：使用 vertexPosition - lightPosition 向量，但我不确定这是否合适。：（

另一个问题如下：与光的距离：它是世界坐标，所以它只是一个浮动值...... 深度值在[0.0,1.0]范围内......

如何在[0.0,1.0]范围内创建距离？我的想法是我将所有6个光的视图矩阵和光的投影矩阵也传递给顶点着色器。我计算顶点的位置2次：一个用于摄像机的MVP（正常），一个用于光的MVP（用于阴影计算，使用适当的视图矩阵）。通过这种方式，我将再次获得片段在轻POV中的位置，并且由于w分割，它的z值可以用作偏差后距离光[0.0,1.0]的距离，因此我可以将其与从中获取的深度值进行比较我的立方体阴影贴图......我是对的吗？

请帮帮我。提前谢谢。

修改

好吧，影子立方体贴图开始起作用。但是，我目前正在尝试解决一些错误。

起初，阴影是“愚蠢的”。不是他们应该去过的地方，或者是完全“愚蠢”的形状阴影......

设置为：摄像头（0,4.9,0），（0,0,0），（0,1,0）。光的观点：

+ X：LookAt（eyeX，eyeY，eyeZ，eyeX + 1，eyeY，eyeZ，0,1,0，矩阵）; //自己的实现与gluLookAt

相同

-X：LookAt（eyeX，eyeY，eyeZ，eyeX -1，eyeY，eyeZ，0,1,0，矩阵）;

+ Y：LookAt（eyeX，eyeY，eyeZ，eyeX，eyeY +1，eyeZ，-1,0,0，矩阵）;

依旧......

这不起作用。好吧，但是我给它制作了动画，看到假影与lightsource一起移动：lightsource向上移动，阴影也移动了，ls向下移动，影子也是......

（光源位于（0,0,0）并在Y轴上移动，盒子留在灯光下。）

因此，对于测试，我在片段着色器中执行了以下操作：

vec3 fetcher = v_posWorld.xyz - u_light_pos;

fetcher.y * = -1.0;

这个想法的出现是因为我认为问题可能是在渲染纹理时，渲染的图像会被颠倒渲染。这个测试有效，但当然只适用于-X和+ X面......

所以我注释掉了“fetcher.y * = -1.0;”线，并改变了光的意见：

+ X：LookAt（eyeX，eyeY，eyeZ，eyeX +1，eyeY，eyeZ，0，-1,0，矩阵）;

-X：LookAt（eyeX，eyeY，eyeZ，eyeX -1，eyeY，eyeZ，0，-1,0，矩阵）;

+ Y：LookAt（eyeX，eyeY，eyeZ，eyeX，eyeY + 1，eyeZ，0,0，-1，矩阵）;

-Y：LookAt（eyeX，eyeY，eyeZ，eyeX，eyeY-1，eyeZ，0,0,1，矩阵）;

+ Z：LookAt（eyeX，eyeY，eyeZ，eyeX，eyeY，eyeZ +1,0，-1,0，矩阵）;

-Z：LookAt（eyeX，eyeY，eyeZ，eyeX，eyeY，eyeZ -1,0，-1,0，矩阵）;

有效！几乎，因为+ Y和-Y的视图设置不能像我预期的那样工作:(稍微玩了一下之后，我将相机的位置改为（0，-4.9,0），一切正常，变得不好：阴影再次“愚蠢”。

我完全迷失在这里。我不知道我的算法失败了。可能是，为了在纹理上渲染，我应该使用左手规则视图（我的意思是在为光生成视图矩阵时）......？

无论如何，我继续工作，但也许我不理解立方体贴图。：（

（抱歉长时间编辑）

Answer 1

假设使用光到顶点矢量确实应该是用作纹理坐标的正确矢量。
您还可以将线性深度存储到深度纹理中，方法是将顶点的距离写入光源（除以某个已知的最大光影响距离，将其转换为[0,1]）在前6次传球中进入gl_FragDepth，而不是顶点的投射深度。这样，您可以在深度比较中使用顶点到灯光的距离，而无需将任何内容投影到光照空间中。这样，您就不需要跟踪6个不同的矩阵，并选择正确的矩阵用于每个顶点或片段。

编辑：您似乎无法在ES中写入gl_FragDepth，这会使您自己的深度变得更复杂一些。只渲染到普通纹理不会这样做，因为每个通道的8位精度实际上太小了。

但是你应该能够在顶点着色器中线性化深度，只需在顶点的z分量中存储顶点到光的距离（变换为[-1,1]）乘以它的w分量，然后将其除以w并通过光栅化器转换为[0,1]以获得片段的深度：

uniform mat4 lightModelView;
uniform mat4 lightProjection;
unfiorm float maxLightDistance;

attribute vec4 vertex;

void main()
{
    vec4 lightSpaceVertex = lightModelView * vertex;
    float lightDistance = length(lightSpaceVertex.xyz) / maxLightDistance;

    gl_Position = lightProjection * lightSpaceVertex;
    gl_Position.z = (2.0*lightDistance-1.0) * gl_Position.w;
}

可以通过相应地改变光的投影矩阵来优化它，但是这个代码（与简单的直通片段着色器结合）应该将线性光到顶点的距离存储到深度缓冲区中，如果我是这里没有完全错误的轨道。它只是将顶点的z与它的w相乘，因此应该反对透视分割步骤，这将产生非线性深度值（当然它也会对抗从[-1,1]到[0,1]的变换，当然）。

编辑：根据您的新问题：首先，我希望您的光线位于（eyeX，eyeY，eyeZ），因为生成阴影贴图的相机必须位于当然，光的位置。如果（eyeX，eyeY，eyeZ）实际上是你（普通）场景摄像机的位置，那么这当然是错误的，你应该使用（lightX，lightY，lightZ）。

接下来，您当然应该使用精确90度的FoV（视野）作为灯光的视图，因此应该以某种方式生成投影矩阵：

glFrustum(-near, near, -near, near, near, far);

或者这个：

gluPerspective(90, 1, near, far);

立方体阴影映射算法如何工作？

1 个答案: