有没有一种简单的方法可以在 OpenGL 中获得阴影？答案

【问题标题】：Is there an easy way to get shadows in OpenGL?有没有一种简单的方法可以在 OpenGL 中获得阴影？
【发布时间】：2011-04-20 10:16:13
【问题描述】：

我最近创建了一些景观代码并为场景添加了一些漫反射照明，但令我失望的是，没有阴影。我在网上看了好几个小时，寻找在 OpenGL 中获得阴影的方法，但它们看起来都非常复杂；并且对他们自己的演示程序非常独特。

有没有简单的方法来制作阴影？

【问题讨论】：

并非如此。阴影没有内置到管道中。您必须自己生成它们（有很多方法可以做到这一点，每种方法都有自己的优缺点）并自己渲染它们。
OpenGL 不做阴影，它渲染每个点，就好像点和光源之间没有阻碍一样
除非您想学习图形编程的内部知识，否则您可能希望使用图形引擎（例如 Horde3D）或游戏引擎（Ogre 或 Irrlicht）而不是纯 OpenGL。它可以让你免于重新发明轮子（嗯，可能有很多轮子），让你直接跳入你想要实现的目标。 OpenGL 是一个低级 API。

【解决方案1】：

没有。光栅化在这方面非常糟糕（即使是最近的 AAA 游戏也有明显的阴影伪影），但每个人都忍受它。

解决方案包括（大约从最简单/最差到最好/最难）：

没有阴影。只需用较深的颜色来解释遮挡。 xNormal，Blender。
如果您想要角色的近似阴影，地面上具有透明和模糊纹理的简单平面多边形就可以了。例如，参见塞尔达截图。甚至最近的一些游戏仍在使用它。
光照贴图。仅静态几何，但完美的照明（预先计算）。实施起来相当简单。存在很多工具。
影子卷，由卡马克推广。像素完美，实现起来相当简单，速度很慢。适合一些对象。没有柔和的阴影。
阴影贴图。如果您从未制作过任何 openGL，则有点难以实现。很难做对。像素化阴影。处理大量多边形。不处理大世界。
无数阴影贴图变体。这几年研究很多。目前最好的是级联阴影贴图：很难，仍然很难让它看起来不错，但速度很快，可以处理大量的多边形和巨大的世界。
光线追踪阴影：这可能是下一代。除了一些研究论文，没有人真正使用它。非常复杂，在动态世界中表现不佳（还），巨大的静态场景还可以。像素完美或柔和阴影，取决于您有多少备用 GPU。 Several variants;截至 2014 年，这仍然没有在任何游戏中出现 for performance reasons。

因此，通常的技巧是将漂亮但仅静态的方法与动态但不那么好的方法混合。例如，请参阅我在 lightmapping 和 shadowmapping 上的教程。

【讨论】：

如果您想通过静态太阳获得山脉的阴影，光照贴图是不错的选择。将您的地图导出为任何 3D 格式，在 Blender 中打开，按照任何教程进行操作：您已经获得了光照贴图。使用着色器与纹理混合（如果你很懒，直接在 Photoshop 中），你就完成了。
对不起，我的书呆子让我评论：影子卷是由弗兰克克劳于 1977 年首次提出的。它们是一种技术，例如 BSP 树或您看到的快速平方根，卡马克已经在游戏中普及，但绝对不是发明的。
感谢您的评论，我不知道。消息已相应更新。
我只想指出，在虚幻引擎 4 中，实时阴影并不是真正的“研究”。决定它是否适合您。
如果您指的是 UE4 使用的 Crassin 的论文，体素仅用于辅助“射线”。还有一个阴影贴图。

【解决方案2】：

没有。

我所知道的最简单的方法是使用预生成的阴影纹理，该阴影纹理使用多重纹理覆盖在地形上。复杂的部分是生成这个纹理，但如果你不使用定向照明，一个简单的“大模糊点”通常总比没有好。

【讨论】：

哦，更简单的方法是使用已经内置的引擎，但我假设您对仅为其他人的引擎构建模型不感兴趣（很公平，我也不是） .
不，我不想为别人的引擎构建模型。至于上面的答案，我在哪里可以找到如何做到这一点？
任何关于多重纹理的基本介绍都会涵盖它。诀窍是设置要包裹的纹理（带有透明边缘）并使用地形上的 UV 参数定位它。或者，您可以为阴影制作一个额外的表面，这在平坦的表面上很容易，但在地形上会涉及更多...
另外，如果您想要地形阴影，最简单的方法是将您的高度图（假设黑色最低）转换为纹理并将其应用于整个地形。我的答案来自“为角色提供阴影”POV，而不是添加地形阴影。