rendering omni shadow in one pass.

 通常而言, 对于不支持TextureArray 的设备(D3D9 是完全不支持的), 渲染omni light shadow 通常的做法是.

shadow generation:

for (int face = 0; face <6; ++face)
{
         push shadow render target(2D Texture)
        setup frustum's projection matrix 
        draw frustum's shadow caster.
}


render shadow :


draw light volume [Sphere]

for (int face = 0; face <6; ++face)
{
        render shadow frustum volume[Cone or frustum ]. 
}

在D3D11中, 基于TextureArray 可以方便地实现one-pass 渲染. 这就引发了一个问题, 那就是我长久以来不愿意抛弃的D3D9, 或者那些不支持GL_EXT_texture_array的设备能不能做到呢?

2天的尝试后, 发现是可行的. 先抛出结果:

上图中是Hardware PCF 渲染出来的.

 

思路:

1. 对任一需要产生阴影的点光源, 渲染shadow map 的时候, 打包到一张纹理中. 最多是需要6张,因此, 我用了一个3X2的分割.  [这里有一个问题, 点光源不是在所有方向都会产生阴影. 很多时候, 点光源往往只有1-2个Frustum会有shadow caster, 所以这里固定分割,会导致浪费]

2. 设置viewport 到3X2个分割的区域, 分别渲染6个Frustum 的shadow map. 

 

在着色阶段.(下面是基于延时渲染的) 将阴影计算和光照放到一个shader 中, 在渲染灯光包围球的时候, 同时完成. 

几个关键的要素:

• World -> Shadow 变换. 
• Projected Texture TexCoord . 
• Fast Shadow map uv address.

传统做法中, 不需要考虑这些. World->Shadow 变换, 无非就是 mul(WorldToShadowMatrix, WorldPos); 然后 tex2Dproj(ShadowMap, ShadowMapCoord); //tex2Dlod

但是我们这里必须要进行变换. 

 首先最关键的因素是如何将一个pixel 对应的World Position 变换到shadow map 空间? 或者说, 如何确定一个World Position 对应哪个方向上的Frsutum ???? 这里可以武断地确定:

 

float3 WorldPos; // 
float3 LightPos;

float3 LightSpacePos = WorldPos - LightPos;
float3 AbsLSP = abs(LightSpacePos );
float Det = max(AbsLSP .x,max(AbsLSP .y,AbsLSP .z)); 

暂时先不考虑到底是哪个Frsutum. 总之, 在任意Frsutum 中, 距离最大的那个肯定就是在LightView Space 中的距离.  很好, 拥有这个, 我们已经距离结果很近了. 起码, 我们确定了在shadow map 空间中的Z. 

看看XY. 在上面, 我们获得了LightSpacePos.  要快速映射到一个3X2 2D纹理中的纹理坐标, 呵呵, CUBEMAP. 很自然的方式~~~~这里面有一张图最好了, 等我先发完再来补. 

关于构建CUBEMAP 的算法, 其实就是根据渲染阴影时候的视口选择,是一样的. 后面再补.