(3.9.2)--9.2 阴影模型高级计算机图形学原理与实践.ppt

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1、高级视觉效果阴影模型小节目录：1、阴影的分类2、简单阴影算法3、其它阴影生成技术 自然界中，物体只要受到光照，就会产生阴影。阴影效果对增强场景的真实感有着非常重要的作用。阴影可以反映物体之间的相对位置关系，增强场景的立体感和层次感。来源：孔令德2020三维计算机图形学 阴影是由于不透明物体截断光线而产生的。如果光源位于物体的一侧，阴影总是位于物体的另一侧。在单点光源的照射下，阴影分为：自身阴影与投射阴影。1、阴影的分类来源：孔令德2020三维计算机图形学 1978年，Atherton、Weiler和Greenberg提出用可见面判定方法来生成阴影的算法。一次从光源，一次从视点，用同样的方法对物

2、体进行两次消隐：对于处于阴影区域内的多边形，光强只计算环境光；对于未处于阴影区域内的多边形，用正常的光照模型。2、简单阴影算法因此，称为两步阴影算法。算法步骤如下：将视点移到光源的位置，进行可见面消隐，计算光线与地面交点，得到阴影区域多边形。将视点恢复至原来位置，对物体实施可见面消隐，使用正常的光照模型来绘制可见表面。来源：孔令德2020三维计算机图形学基于测试光线的阴影生成影域多边形方法(shadow volume)阴影贴图法(shadow mapping)无阴影效果带阴影效果3、其它阴影生成技术基于测试光线的阴影生成向光源发射测试光线进行求交，判断是否有遮挡。可生成软影，但效果一般。后有人

3、提出分布式光线跟踪及圆锥跟踪来更好地模拟软影。但，效率太低。影域多边形方法(shadow volume)对阴影体区域的整体求交（不一根一根测了）经典实现方法称为Z-pass算法：逐个片元进行判断。是对每个片元，计算视点到该片元的连线穿过阴影体表面的个数，穿过正向面加1，背向面减1。最终计数为正者表示片元在阴影中，否则不在。阴影贴图法(shadow mapping硬件支持)其将视点放到了光源处，被光源处的视点看不见的物体一定是在阴影中的。绘制两遍。相当于将阴影信息记录在了贴图中。图形硬件支持shadow map方法从视点看到的场景从光源看到的场景在光源处生成的Shadow map深度缓冲区绘制结果像素与阴影深度缓冲区比较总结：1、阴影的分类2、简单阴影算法3、其它阴影生成技术