【ShadowVolume】
1、z-pass 算法。
z-pass 是 shadow volume 一开始的标准算法,用来确定某一个象素是否处于阴影当中。其原理是:
Pass1:enable z-buffer write ,渲染整个场景,得到关于所有物体的 depth map 。注意这里的 depth map 和 shadowmapping 里面的区别是 shadow volume 里面的 depth map 是以真实视点作为视点得到的,而 shadowmapping 里面的 depth map 是以光源为视点得到的。
Pass2:disable z-buffer write ,enable stencil buffer write,然后渲染所有的 shadow volume 。对于 shadow volume 的 front face( 既面对视点的这一面 ) ,如果 depth test 的结果是 pass,那么和这个象素对应的 stencil 值加1,否则stencil 值不变。而对于 shadow volume 的 back face(远离视点的一侧 ) ,如果 depth test 的结果是 pass,stencil 值减1,否则保持不变。
用一句简单的话来概括 z-pass的算法就是从视点向物体引一条视线,当这条射线进入 shadow volume 的时候, stencil 值加1,而当这条射线离开 shadowvolume 的时候,stencil 值减1。如果 stencil 值为零,则表示实现进入和离开 shadow volume的次数相等,自然就表示物体不在 shadow volume 内了。
Pass3:第二步完成以后,根据每个象素的 stencil 值判断其是否处于阴影当中(如果 stencil 的值大于零,则这个象素在 shadow volume 内,否则在 shadow volume 的外面),然后据此绘制阴影效果。
2、Z-Pass的问题。
以上的讨论都是基于视点在 shadow volume 外面的情况。在这个条件可以得到满足的情况下,z-pass 算法工作的很好,不过一旦视点进入到了 shadow volume 里面,z-pass 算法就会立即失效。
3、Z-Fail算法。
Z-Fail 算法是 John Carmack,Bill Bilodeau 和 Mike Songy 各自独立发明的,其目的就是解决视点进入 shadow volume 后 z-pass 算法失效的问题。
Pass1:enable z-write/z-test, 渲染整个场景,得到 depth map 。 ( 这一步和 z-pass 的完全一样 )
Pass2:disable z-write, enable z-test/stencil-write 。渲染 shadow volume, 对于它的 back face ,如果 z-test 的结果是fail, stencil 值加1,如果 z-test 的结果是 pass,stencil 值不变。对于 front face,如果z-test 的结果是 fail,stencil 值减1 ,如果结果是 pass,stencil 值不变。
Z-Fail算法其目的就是解决视点进入 shadow volume 后 z-pass 算法失效的问题。
参考:http://blog.163.com/wmk_2000_ren/blog/static/138846192201019114117466/