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unity3d - 为子像素阴影映射编码几何信息

问题描述

我正在尝试实现本文中描述的 SPSM 方法：http: //jmarvie.free.fr/Publis/2014_I3D/i3d_2014_SubPixelShadowMapping.pdf

首先，我为什么要这样做：我目前正在使用阴影贴图，从角色的角度渲染以在地面上显示他们的视锥。到目前为止，使用常规阴影贴图效果很好，但会产生锯齿状边缘，主要是障碍物阻碍视线的地方。我希望 SPSM 可以提供更好的结果。

我在执行第 3.3 步时遇到了问题，即阴影贴图中三角形信息的编码。有两个不同的问题。

  1. 获取片段着色器所需的所有信息以写入渲染纹理。
  2. 将数据编码为合适的 128 位 RGBA 格式。

关于 1：我需要 SPSM 的以下数据：

我尝试从几何着色器中获取三角形信息，同时在片段着色器中计算另外两个。我的第一个天真的方法如下所示：

 struct appdata
 {
     float4 vertex : POSITION;
 };
 
 struct v2g
 {
     float4 pos : POSITION;
     float3 viewPos : NORMAL;
 };
 
 struct g2f
  {
     float4 vertex : SV_POSITION;
     float4 v0 : TEXCOORD1;
     float4 v1 : TEXCOORD2;
     float4 v2 : TEXCOORD3;
  };
 
 v2g vert(appdata v)
 {
     v2g o;
     UNITY_INITIALIZE_OUTPUT(v2g, o);
     o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
     return o;
 }
 
 [maxvertexcount(3)]
 void geom(triangle v2g input[3], inout TriangleStream<g2f> outStream)
 {
     g2f o;
 
     float4 vert0 = input[0].pos; 
     float4 vert1 = input[1].pos; 
     float4 vert2 = input[2].pos; 
 
     o.vertex = vert0;
     o.v0 = vert0;
     o.v1 = vert1;
     o.v2 = vert2;
     outStream.Append(o);
 
     o.vertex = vert1;
     o.v0 = vert0;
     o.v1 = vert1;
     o.v2 = vert2;
     outStream.Append(o);
 
     o.vertex = vert2;
     o.v0 = vert0;
     o.v1 = vert1;
     o.v2 = vert2;
     outStream.Append(o);
 }
 
 float4 frag(g2f i) : SV_TARGET
 {
     float4 col;
 
     half depth = i.vertex.z;
     half dx = ddx(i.vertex.z);
     half dy = ddy(i.vertex.z);
 
     float r1 = i.v0.x; // _ScreenParams.x; <– this ranges from aroung -5 to 5
     float g1 = i.v0.y; // _ScreenParams.y;
 
     float r2 = i.vertex.x // _ScreenParams.x; <– this ranges from 0 to 1920
     float g2 = i.vertex.y // _ScreenParams.y;
 
     col = float4(r2, g2, 0, 1);
 
     return col;
 }

我目前正在将插值顶点位置渲染为片段颜色以进行调试。像这样渲染它时，我得到以下输出：

使用插值位置作为颜色

如果我渲染每个三角形的“第一个”顶点的非插值位置，我会得到以下信息：

使用非插值三角形顶点位置

到目前为止它看起来是正确的。让我感到困惑的是，i.vertex.x它的值范围从 0 到屏幕宽度（例如 1920），i.v0.x值范围在 -5 到 +5 之间。两者不应该至少大致相同（我知道一个被插值而另一个不是），因为它们都从对象转换到剪辑空间？还是 SV_POSITION 语义在幕后发挥作用？

关于 2：我的第二个问题是将值实际编码为 128 位 RGBA 格式。该论文在第 3 页非常简要地描述了编码。有没有办法将两半打包成一个浮点数？还是一种巧妙的方法将这些值置于 [0, 1) 范围内，以便我可以使用 Unity 的编码？那两个导数（8位值）呢？

如论文中所述的编码

或者，对于如何以不同方式改善视锥渲染的“阴影质量”的任何建议，我非常高兴，除了使用更高分辨率或更多阴影贴图。

标签： unity3dshaderrenderingantialiasingshadow-mapping

解决方案

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