Shadow Volumes技術沒有成為主流的原因是什麼?

時間 2021-06-06 20:51:16

1樓:灰色的男孩

看應用場景。如果是寫乙個GIS系統,需要對地形上的區域進行標註(比如把某個山頭標記成紅色),希望標註邊界貼合地形,且不出現嚴重走樣,shadow volume就是非常合適的演算法,構造乙個包裹區域地形的shadow volume即可達成目的。

如果是遊戲裡渲染各種陰影,那確實很多時候不如shadow map好用,理由其他回答也說了。

2樓:Bingo

美術模型製作流程上需要模型本身閉合,如果場景中所有模型都需要投射陰影,而且模型不閉合的結構非常多的時候,這一步的製作工作量(如果有LOD工作量會翻倍)很大。如果不做低模優化,製作閉合模型面數會超過原模型。因此需要TA製作一定的美術工具來優化製作流程/檢查流程,總體而言工作量很大。

效能CPU端需要構造Volume的Mesh,這對目前物理動畫等本就吃緊的移動端CPU壓力會較大;

在較大場景規模上,不同視距做陰影的LOD,不如ShadowMap來的方便

CSM可以在較大的層級上做到隔N幀更新,或者重用部分靜態場景的資訊,亦或者是做預Bake,而Volume沒有太多可選擇的方案

由於Shadow Volume的陰影貼圖是全螢幕的(移動端頻寬壓力會較大),在做軟陰影時需要全屏Blur多次才能達到較好的軟陰影效果,而對比ShadowMap的各種prefilter以及PCF這類硬體支援的SampleCmp下,ShadowMap在不同需求下能有更多的方案支援,在軟陰影方面Volume效能相對較差;

ShadowMap可通過CSM來控制解析度以達到在不同距離下的表現與效能的權衡,或者降低解析度來控制不同效能的機器上的開銷(從低端機到高階機都能較好覆蓋),對比之下Volume在效能的可控性上相對較差

Volume需要PreDepth,在使用TBDR的機型上較為浪費;

...總體而言,ShadowMap更多的是靈活性強,效能可控制範圍更大(可選擇的優化方案更多),美術製作工作量更小(ShadowMap最多也只需要製作低模的ShadowProxy)。

PS: 儘管優點很多,但Shadow Map也並不能完全取代。在一些不需要太多投影物件的場景,投影距離較近或者硬陰影時Shadow Volume會顯得更合適。

ShadowMap要做到高精度需要較大解析度才能保證陰影的鋸齒感不明顯,那麼這時Shadow Volume仍然可以考慮選用。

3樓:

主要的原因是 shadow volume 需要用到 geometry shader,從光源到場景渲染 volume。

凡是重度依賴 geometry shader 的技術,又比如 tessellation,工業界似乎並不怎麼買賬。

因為 geometry shader 本身速度就偏慢,因為基於光柵化的渲染,受到場景物體 vertex 的制約,而 geometry shader 恰恰需要增加負擔,因此惡性迴圈。

現在的遊戲場景,模型製作都很精良,因此價效比不高。

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