20 Mar 2015

阴影优化之shadow cache

问题描述：

对于3DMMO游戏，实时阴影一般使用shadowmap来实现，这样的话就存在一个问题，这张shadowmap需要画阴影摄像机下的所有物件一遍，对于DrawCall基本是没有阴影的2倍左右，虽然我们可以用ReadDepthAsTexture来对RT以及渲染稍作优化，但是DrawCall本质没有下降，那么有没有方法来减少DrawCall，或者在前期渲染好DepthTexture呢？

针对这个问题，我做了一个思考：美术在场景做好之后，我们划分场景，预渲染整个场景静态物件的深度到贴图上，运行期，根据阴影摄像机的位置不同来拼接这些深度图，以此实现减少DrawCall和全局阴影的效果。

具体做法：

• 在Shadow Camera的空间，划分整个场景，计算好每个阴影摄像机的位置以及远近裁剪面，这时候需要根据地形以及场景物件的摆放等
• 针对每个摆好的阴影摄像机，对场景拍照，保存深度图
• 运行期根据当前阴影摄像机所在的位置，拼出一张深度图，然后再画动态物件到shadowmap上
• 最终使用这张shadowmap来画场景物件，实现阴影效果

一些关键点：

• 划分区间，阴影摄像机可见的所有模型的顶点位置，最终算出一个合适的阴影摄像机
• 保存深度图时，分解通道到rgba，然后压缩存储为png，减少存储空间
• 拼图时，使用了Pixel Shader写深度的点，shader中 { depth ：depth}这种写法
• 最终的shadowmap使用Read depth buffer as texture技术

参考：

• http://aras-p.info/texts/D3D9GPUHacks.html