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Unity陰影（Shadow）
在Unity中，陰影（Shadow）是用于模擬場景中物體之間相互遮擋和光照效果的特性。陰影可以增加場景的真實(shí)感，并在視覺上提供深度和空間感。
Unity提供了幾種陰影投射和接收的方法和技術(shù)，包括：
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實(shí)時(shí)陰影（Real-time Shadows）：使用實(shí)時(shí)計(jì)算的方法在運(yùn)行時(shí)生成陰影效果。Unity中的實(shí)時(shí)陰影主要有兩種類型：
- 實(shí)時(shí)陰影映射（Real-time Shadow Maps）：通過將光源視角渲染到陰影貼圖中，再將貼圖應(yīng)用于場景中的物體，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的陰影效果。
- 實(shí)時(shí)陰影投射（Real-time Shadow Projection）：通過計(jì)算光線與物體之間的相交關(guān)系，直接在渲染過程中計(jì)算陰影效果。
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預(yù)計(jì)算陰影（Precomputed Shadows）：在編輯器中預(yù)先計(jì)算并存儲(chǔ)陰影信息，然后在運(yùn)行時(shí)應(yīng)用于場景中的物體。這種方法適用于靜態(tài)或較少變化的場景，可以提供更高質(zhì)量和更高效的陰影效果。
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陰影遮罩（Shadow Masks）：使用陰影遮罩技術(shù)，通過在場景中創(chuàng)建特定的遮罩對(duì)象，限制陰影的投射范圍，從而優(yōu)化實(shí)時(shí)陰影的性能。
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級(jí)聯(lián)陰影圖（Cascade Shadow Maps）：用于近距離和遠(yuǎn)距離陰影投射效果不同的場景，將遠(yuǎn)處物體的陰影分為多個(gè)級(jí)聯(lián)陰影貼圖，以提高陰影的質(zhì)量和細(xì)節(jié)。
在使用陰影效果時(shí)，需要在光源和接收陰影的物體上進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置?？梢哉{(diào)整陰影的強(qiáng)度、軟硬度、分辨率等參數(shù)，以獲得期望的陰影效果。
需要注意的是，陰影的計(jì)算和渲染是相對(duì)消耗資源的操作，對(duì)于性能要求較高的場景，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和權(quán)衡，例如降低陰影的分辨率、限制陰影的投射范圍或使用靜態(tài)預(yù)計(jì)算的方法。
總而言之，Unity提供了多種陰影技術(shù)和選項(xiàng)，開發(fā)者可以根據(jù)項(xiàng)目需求和性能要求選擇合適的陰影解決方案，以增強(qiáng)場景的真實(shí)感和視覺效果。
Unity Shadowmap
Shadowmap（陰影貼圖）是Unity中用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)陰影效果的一種技術(shù)。
Shadowmap的基本原理是將場景從光源的視角渲染到一個(gè)紋理中，該紋理稱為Shadowmap。在渲染過程中，記錄每個(gè)像素距離光源的深度值。然后，在場景的渲染過程中，使用Shadowmap中的深度信息來確定像素是否位于陰影中。根據(jù)像素與光源之間的深度比較，如果像素的深度大于Shadowmap中對(duì)應(yīng)位置的深度，則表示像素位于陰影中。
使用Shadowmap需要以下步驟：
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設(shè)置光源：在Unity中，需要將一個(gè)適當(dāng)?shù)墓庠?#xff08;如Directional Light）放置在場景中，并設(shè)置其產(chǎn)生陰影的屬性。
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渲染Shadowmap：在光源的位置和方向下，渲染場景到Shadowmap中。這通常是在一個(gè)特殊的Pass中進(jìn)行，只渲染深度信息而不進(jìn)行顏色渲染。渲染過程中，需要將Shadowmap綁定到相應(yīng)的渲染目標(biāo)，并使用合適的相機(jī)參數(shù)（如正交投影）來確保準(zhǔn)確的陰影投影。
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陰影投影：在場景的渲染過程中，使用Shadowmap中的深度信息來確定像素是否位于陰影中。通過將當(dāng)前像素的世界坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為Shadowmap紋理坐標(biāo)，從Shadowmap中采樣深度值，并與當(dāng)前像素的深度值進(jìn)行比較，即可確定像素是否位于陰影中。
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陰影采樣和濾波：為了提高陰影質(zhì)量和減少鋸齒狀邊緣，通常需要進(jìn)行陰影采樣和濾波。這可以通過在Shadowmap紋理上進(jìn)行雙線性過濾、PCF（Percentage-Closer Filtering）或其他高級(jí)濾波技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
Shadowmap是一種常用的實(shí)時(shí)陰影技術(shù)，在游戲開發(fā)、虛擬現(xiàn)實(shí)和建筑可視化等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。它能夠提供逼真的陰影效果，并且在現(xiàn)代圖形硬件上具有較高的性能。但需要注意的是，Shadowmap在某些情況下可能存在陰影失真、鋸齒狀邊緣或陰影貼圖分辨率不足等問題，開發(fā)者需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)優(yōu)和優(yōu)化。