关于Shadow的一些术语

Nathanli

Apr 21, 2024 — 1 min read

umbra: 本影

penumbra: 半影

这两个术语的关系如下图所示。

The shadow. (Image from Real-Time Rendering 4th pp.223)

hard shadow: 硬阴影 soft shadow：软阴影

硬阴影和软阴影在视觉上的区别是软阴影会有模糊的边缘，而硬阴影没有。其中，软阴影包含本影和半影，硬阴影只包含本影。

渲染软阴影的几种方法

(WIP) 软阴影和硬阴影最大的区别是硬阴影是由点光源(注：实际上应该是Punctual Light，原谅我不知道咋翻译，点光源是Point Light)照射到遮挡物产生的阴影，该类阴影的最大特征是光源只是一点，也即计算光照时考虑通常不考虑面积。软阴影是是由有形状的（计算光照时考虑面积）灯照射到遮挡物产生的阴影。在上篇文章提到，软阴影会有模糊的边缘，而硬阴影没有。为了模拟这种软阴影的边缘模糊效果，有如下几种渲染软阴影的方法：方法一使用多个Punctual Light去覆盖Light area来模拟软阴影的效果。最后再取平均值，计算penumbra（半影）部分。方法一的优点在于计算得到的阴影效果非常精确，缺点在于在性能上对计算硬件是一大挑战。方法二此方法类似于MSAA的思想，在光源区域内多重采样（一般来说需要取16次），投射得到16张不同的阴影贴图，在做混合。虽然该方法性能上比起方法一来说要省一些，但开销仍旧不少。阴影效果方面，由于采样次数足够（16次），因此该方法产生的阴影效果非常逼近与真实的物理阴影效果。 (未完待续)

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渲染软阴影的几种方法