阴影

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本影：不被任何光源所照到的区域。

**半影：**只有部分光线到达的区域

Shadow Volume算法（阴影体积算法）

原理：

将视点移到光源的位置。

从光源处向物体所有背光面投射光线，

计算该光线与投影面（地面）的交点，

构成的阴影多边形，形成投射阴影。

对于阴影的渲染算法：

将光线减弱时创建的对象轮廓扩展到一个Volume中，然后使用一些简单的模版操作将该Volume映射到模板缓冲区中。

关键的想法是，当一个对象在Volume内（因此在阴影中）时，Volume前面的多边形会对对象的多边形进行深度测试，并且该Volume后部的多边形将失效相同的测试，或者说不参与测试。

我们将根据称为Depth Fail的方法设置模板操作，人们经常使用更直接的方法称为Depth Pass来开始描述阴影体积技术，但是当观看者本身位于影子内并且Depth Fail修复该问题时，我们已经跳过Depth Pass，直接去Depth Fail

• Z-pass算法(Depth Pass计算方法) （正面+通过= +1 背面+通过=-1）

  1. 先关闭光源，将整个scence渲染一遍**，此时一片漆黑，但获得了深度值**
  2. 关闭深度写，渲染阴影体的正面，深度测试通过则模板值加1，否则不变
  3. 然后渲染阴影体的背面，深度测试通过则模板值减1，否则不变
  4. 最后模板值不为0的面就在阴影体中，开启深度写
  5. 用模板手法重新渲染一次加光的scence即可，让阴影部分为黑色

  （简单理解步骤2、3、4：从视点向物体引一条射线，当射线进入阴影时+1，离开阴影时-1，最后为0说明物体不在阴影中）

  其致命缺点是当视点在阴影中时，会导致模板计数错误。同时，有可能因为Z-near clip plane过近而导致模板计数错误

• Z-Fail算法(Depth Fail计算方法) (正面+失败=-1，背面+失败=+1)

  1. 先关闭光源，将整个scence渲染一遍，获得深度值
  2. 关闭深度写，渲染阴影体的背面，深度测试失败则模板值加1(不同点)
  3. 渲染阴影体的正面，深度测试失败则模板值减1(不同点)
  4. 最后模板值不为0的面便处于阴影体中，开启深度写
  5. 用模板手法重新渲染一次加光的scence即可，阴影部分不渲染色度

  注意，该算法要求阴影体积是闭合的，即需要前后封口。该方法不是没有缺陷的，有可能因为Z-far clip plane过近而导致模板计数错误