一个基于Ogre，适合2.5D游戏比较完美的阴影解决方案

这是我以前升级Ogre引擎，实现的一个方案，愿意拿出来分享下经验。

每个精通Ogre的程序员，都会对Ogre自带的阴影方案感到失望，不管是模板阴影，还是投影阴影，都是固定渲染管线的阴影，效果都不好。

畅游《天龙八部》都升级到3了，还采用以前的阴影方案，说明要找个理想的方案替换以前的真是很难。

天龙的方案是，人物用模板阴影，场景用静态烘培的阴影贴图贴地形上。效果一般般，这是以前很多游戏的做法。由于模板阴影是基于模型顶点的，没法支持alpha test。

那么树叶这种带有alpha test的模型的阴影用不了。而静态烘培的光照图，精度决定了用在树木这种模型上的效果很不好，而且都不支持自投影，

而投影阴影，本身有3个缺陷，比如反向投影，无自投影，和地形穿插的投影有穿帮等bug，也不太实用，很早就被天龙抛弃了。

固定管线的阴影方案迟早都要被淘汰，而基于shader实现的shadow map阴影技术是比较主流的高级阴影技术。

shadow map的技术分支，就太多了，几十种都有，但每种技术都是不完美的，也有各种各样的问题。国外次世代游戏多用VSM和CSM这种。

我要考虑的前提效率。 效率必须是第一位，在国内开发引擎，任何NB的效果，如果效率有问题，就没任何适用价值。

权衡一下，结合了自己2.5D锁视角游戏的实际情况，我选择了传统的depth shawow map。

传统的阴影很多问题，需要很多技术来改进才有实用价值。

比如阴影精度问题，边缘锯齿，某些视角阴影自走样等等。

改进质量的方法：

1）摄像机聚焦到可视区域，提高阴影的精度。

2）阴影纹理大小采用1024或2048来提高阴影的精度。

3）由于看不到很远的地方，可以控制阴影距离，再次提高阴影精度，如果是纯3D游戏大场景，能看很远，就需要换成PSSM技术。

4）4X4的PCF滤波来实现简单的软阴影，消除生硬的边缘。

5）采用基于梯度的深度偏移减少自投影走样

改进效率的方法：

1）只支持单光源的阴影，那么就不需要迭代每个光源，阴影贴花的时候采用modulate的方式，而不是add，这样只需增加一个纹理单元，而不会增加渲染pass

，由于一个pass，那么阴影和雾也可以完美结合。

其他要解决的问题

1）树木这种alpha test的模型的投射和接受阴影。

效果图







阴影质量令人满意，且支持自投影，alpha test的竹子，也支持阴影。以上效果都在我笔记本上用地形编辑器测试的

效率方面，和传统的投影阴影相比，也是渲染一张阴影图，在贴花方面并没有增加渲染批次，材质脚本也简单

// 2012.12.5 luoyinan 

// 阴影投射材质 浮点纹理
material Ogre/DepthShadowmap/Caster/Float
{
    technique
    {
		scheme shadow_map
		
        pass 
        {
			fog_override true none
			
            vertex_program_ref Ogre/DepthShadowmap/CasterVP
            {
            }
            fragment_program_ref Ogre/DepthShadowmap/CasterFP
            {
            }
        }
    }
}
 
// 基本的自投影材质
material Ogre/DepthShadowmap/BasicTemplateMaterial
{
    technique
    {
		scheme shadow_map
		
        pass 
        {
            // Vertex program reference
            vertex_program_ref Ogre/DepthShadowmap/ReceiverVP_Entity
            {
            }
 
            // Fragment program
            fragment_program_ref Ogre/DepthShadowmap/ReceiverFP_Entity
            {
            }
 
            texture_unit
            {
                content_type shadow
                tex_address_mode border  
				tex_border_colour 1 1 1
            }
			
			texture_unit
            {
                texture_alias <baseTexture>
            }
        }
    }
	
	technique
    {
        pass 
        {
			diffuse vertexcolour
            texture_unit
            {
                texture_alias <baseTexture>
            }
        }
	}
}

// 支持alpha test和双面的 阴影自投影材质,
material Ogre/DepthShadowmap/AlphaTestTemplateMaterial
{
	technique
    {
		scheme shadow_map
		
			
        pass 
        {
			alpha_rejection greater 128
			cull_hardware none
		
            // Vertex program reference
            vertex_program_ref Ogre/DepthShadowmap/ReceiverVP_Entity
            {
            }
 
            // Fragment program
            fragment_program_ref Ogre/DepthShadowmap/ReceiverFP_Entity
            {
            }
 
            texture_unit
            {
                content_type shadow
                tex_address_mode border  
				tex_border_colour 1 1 1
            }
			
			texture_unit
            {
                texture_alias <baseTexture>
            }
        }
    }
	
	technique
    {
        pass 
        {
			diffuse vertexcolour
			alpha_rejection greater 128
			cull_hardware none
            texture_unit
            {
                texture_alias <baseTexture>
            }
        }
	}
}

cg文件暂时保密。