高斯模糊是柔和阴影边缘的相当准确的表示吗?


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我不确定现实生活中的柔和阴影(来自封闭的大型光源)是否具有高斯或线性衰减,或其他原因。

我正在做一些可以通过操纵某种预渲染的渐变纹理来创建阴影的事情,因此我不必依靠帧缓冲区和传统的阴影技术。我计划将渐变烘焙到网格纹理的一个通道中,然后根据每个四边形覆盖多少阴影来操纵值。这是可能的,因为我只是像锯齿一样排列了四边形,其中每个峰都可以将阴影投射到下一个相邻的四边形上。

因此,线性衰减将是最简单的(只需要从线性梯度中减去一些值即可),但是我很难说出实际看起来是真实的。是否有一个简单的数学公式可以应用于线性梯度以得出高斯近似值?


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在计算机图形学中,“看起来逼真”和“准确”通常是两个截然不同的东西!
Roman Reiner 2014年

Answers:


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从阴影表面的角度看,现实生活中的柔和阴影的形状取决于光源的形状。这是因为从阴影表面的角度来看,半影是由于部分遮挡光源而发生的。因此,阴影的形状类似于遮挡物的形状和光源的形状。

例如,太阳在我们看来就像是一个圆盘,因此,由于阳光而产生的柔和阴影会与圆盘滤镜有效地卷积。在许多情况下,所导致的衰减在外观上与高斯相似,这可以解释为什么高斯因阴影过滤而受欢迎。

高斯衰减在外观上也与Smoothstep函数非常相似,该函数的评估成本很低,并且可能是您的着色器的不错选择。

在日食期间,阴影形状对光源形状的依赖性最为明显。 例如,Flickr用户Cantavestrella的这张照片是在几年前的一次月食期间拍摄的。蚀使月球周围出现了新月形的月牙形,因此,树的阴影呈月牙形,树的叶子恰好形成针孔。

Flickr用户Cantavestrella版权所有©2005;保留所有权利。 根据CC BY-SA 2.0许可


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+1为真正酷的图像。而且,自然而然地,步伐平稳。
2014年
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