有没有一种简单的方法在OpenGL中获得阴影？

Question

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我最近编写了一些景观代码，并向场景中添加了一些漫反射光照，但令我失望的是，没有阴影。我在网上寻找了数小时，试图找到在OpenGL中实现阴影的方法，但似乎它们都非常复杂，而且非常适用于它们自己的演示程序。

是否有任何简单的方法来制作阴影？

- user354346

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不完全是。阴影不是内置在管道中的，你需要自己生成它们（有许多方法可以做到这一点，每种方法都有其优缺点），然后自己渲染它们。 - GManNickG

OpenGL不会产生阴影，它会将每个点渲染成如果该点和光源之间没有任何障碍物的状态。 - Amir Zadeh

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除非你想学习图形编程的内部机制，否则你可能想使用图形引擎（如Horde3D）或游戏引擎（Ogre或Irrlicht），而不是纯OpenGL。这将为您节省重新发明轮子（好吧，可能是许多轮子）的时间，并让您直接跳入您想要实现的内容。OpenGL是一个低级API。 - Kos

2个回答

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不需要。

我所知道的最简单的方法是使用预生成的阴影纹理，通过多重纹理叠加到地形上。复杂的部分是生成这个纹理，但如果您不使用定向光照，则一个简单的“大模糊点”通常比没有好。

- Zooba

哦，更简单的方法是使用已经内置了它的引擎，但我假设你不仅仅是为别人的引擎构建模型（很好，我也不是）。 - Zooba

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？ - user354346

任何有关多重纹理的基础介绍都会涵盖它。诀窍在于将纹理设置为包裹（带有透明边缘），并使用地形上的UV参数来定位它。或者，您可以为阴影制作额外的表面，在平坦的表面上很容易，但在地形上需要更多的操作... - Zooba

如果你想要地形阴影，最简单的方法是将高度图（假设黑色是最低点）转换为纹理并应用于整个地形。我之前的回答是从“为角色提供阴影”角度出发的，而不是添加地形阴影。 - Zooba

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- Calvin1602 · Accepted Answer

不，光栅化在这方面非常差（即使最近的AAA游戏也有明显的阴影伪影），但所有人都习惯了这一点。

解决方案包括（大致从简单/较差到最佳/最难）：

没有阴影。只需使用较暗的颜色来考虑遮挡。xNormal，Blender。
如果您想为角色提供简单的近似阴影，则可以在地面上放置一个简单的平面多边形，并使用透明模糊纹理。例如，查看《塞尔达传说》的屏幕截图。甚至一些最近的游戏仍然使用此方法。
Lightmaps。仅适用于静态几何，但光照完美（预计算）。实现相对简单。存在许多工具。
Shadow volumes，由Carmack普及。像素精密，相对简单，速度相当慢。适用于少量对象。没有软阴影。
Shadow maps。如果您从未制作过任何openGL，则有点难以实现。很难正确操作。像素化阴影。处理大量多边形。不适用于大型世界。
数不胜数的Shadow maps变体。近年来进行了大量研究。当前最佳的是Cascaded Shadow Maps：难度大，仍然难以使其看起来完美，但速度快，可以处理大量多边形和巨大的世界。
射线追踪阴影：这可能是下一代技术。除了一些研究论文外，没有人真正使用它。非常复杂，在动态环境中表现不佳（但在巨大的静态场景中效果不错）。像素精密或软阴影，具体取决于您有多少备用GPU。有几个变体；截至2014年，由于性能原因，还没有出现在任何游戏中。