shadow - KlayGE游戏引擎 Skip to content

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Tag: shadow
上一篇讲了TBDR的实现,本篇继续讲解deferred rendering层的一些重要改进。 切换到ESM 原先deferred系统用的是VSM,现在切换到开销更小的ESM。具体参见我之前的一篇文章。用ESM之后只需要一个通道,空间占用减少,性能也有所提升。下个版本会进一步改成支持打包到RGBA8的纹理,让不支持浮点纹理的硬件也可以使用ESM。 Multi-resolution层 KlayGE很早就引入了multi-resolution的概念,用来加速SIL的GI。但原先的MR、SIL和Deferred绑在了一起。从上一版开始,MRSIL从Deferred独立出来之后,这个版本继续改进,把MR和SIL也分开了。现在MR可以用于其他地方,比如SSGI。原本SSVO也打算上MR,但后来来不及改了。 这个分离的思路是,MR层负责 ...
2006年以来, KlayGE一直都是用Variance Shadow Map(VSM)来表达阴影。VSM只比标准shadow map(SSM)增加了几行代码,但却能通过插值,极大减少边缘的锯齿,甚至模拟软阴影的效果。VSM的缺点是,需要抓用两个32F的通道。这么一来,带宽消耗大得多了,并且没办法通过编码到RGBA8的技巧在不支持浮点纹理的设备上使用。另外,VSM的light leak也是很讨厌的毛病,需要仔细调参数才能减轻。 Exponential Shadow Map 实际上在VSM出来不久之后的2008年,就有了Exponential Shadow Map(ESM)的方法。和VSM类似,ESM也是通过巧妙的方法使线性插值成为可能,从而完成各种blur。比较一下SSM、VSM和ESM的生成和使用,就能看出来ESM在代码上比VSM简单, ...
上一篇讲到了把GI系统从Deferred Rendering框架中分离出来,以降低耦合度。本篇会涉及到一个共享shadow map、提高性能的改进。 多视口的改进 多视口的特性是KlayGE 4.2引入的。Deferred rendering layer支持通过多个视口生成多个渲染结果,可以用于分屏、反射、缩略图等情景。原先每个视口都是完全独立渲染的,互相不共享任何东西。实际上spot light和point light的shadow map是view independent的,不会因为视点不同而改变,就应该在视口间共享。 于是开发团队成员李渊完成了这个任务,把shadow map的生成提前到所有视口的G-Buffer之前。也就是说,原先的流水线是: for each view port: generate g-buffer. for each shado ...
上一篇提到了PSSM的方法,及其它的两个缺点。I3D2011上的Sample Distribution Shadow Maps可以用很低的代价同时解决掉那些缺点,在最大程度上优化shadow map上sample的分布。 SDSM PSSM的那两个缺点实际上都来自于同一个根源:光锥区域是根据视锥的大小,而不是可见pixel的范围来调整。这里所说的pixel范围涉及到两个方面。第一是pixel在view space的深度范围,这会影响区域的划分。另一个是pixel投影到light space的坐标范围,这影响到scale和bias的计算。很显然最佳情况是,shadow map的sample分布在所有可见pixel上,其他地方不浪费。而这两个方面都可以很简单地通过场景的depth texture得到。 原论文提到了多种sample distribution ...
大家一定很熟悉大场景的阴影渲染容易出现的锯齿问题,我这里就不废话了。这个问题常用的解决方式是Cascaded Shadow Map(CSM),用一系列同样大小的shadow map,每个管视锥的一个范围。现在大部分引擎也都支持CSM,各种资料也很齐全,所以我这里不详细阐述原理了。想了解细节的可以看原论文,或者GPU Gems 3的文章。 CSM还是PSSM 一个常见的疑问是为什么有的叫它CSM,有的叫他PSSM(Parallel-Split Shadow Map)。实际上原论文是把它叫做PSSM,工业界实现的时候选择了个更广泛的名字CSM。从名字本身来说,只要是一系列层级关系的shadow map,就能叫CSM,而只有平行切分视锥的才叫做PSSM。换句话说,CSM是个种类,PSSM是具体方法。 PSSM ...