Unity 自阴影的锯齿产生原因分析

  • By losuffi
  • 周三 20 十一月 2019

Unity的默认阴影实现方式是传统的ShadowMap，这种利用光照空间渲染光照深度贴图的做法，容易产生阴影锯齿，而且即使调整阴影贴图的分辨率，也得不到有效的解决。

1.ShdowMask阴影方式工作流程介绍

​ 观察FrameDebug，有一个单独光照深度贴图写入的Pass，大概可得出如下流程：

graph TD
s[光照深度贴图生产Pass]-->0
0(剔除超出阴影范围的Object)-->A
A(DrawCall)-->B(写入光照空间深度贴图)

d[阴影渲染Pass]-->C(遮挡剔除)
C-->D(Drawcall)
D-->E(转换该屏幕空间坐标到光照空间拿到光照深度贴图取值UV)
E-->F(拿到该UV在光照深度图下的深度以及该点在光照空间下的Z值)
F-->H(返回两者的Compare值)
H-->G(将返回值保存在屏幕阴影贴图中)

大体过程如此，至于后续的CSM本质上是阴影贴图渲染多次DownSample操作。与后续内容没太大影响

2. 会产生阴影锯齿的原因

在某种情况下，在光照空间下的物体边缘的一个像素点，在相机空间下是一列像素点。比如光垂直射下，而我们水平观察。 这样由于锯齿，就会导致该像素点的列，读取到的阴影可能是明暗相间的。

如果在光照空间下， 关注 物体的 明暗边缘，由于三角片的原因 导致那一列的 光照空间UV 是同一个值，那么 由于锯齿，就会造成 相机空间下，阴影的锯齿~

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