阴影贴图适用于正交投影，但不适用于透视投影

Question

我已经实现了阴影映射，只要我使用正交投影它就可以很好地工作（例如从“太阳”获得阴影）

然而，一旦我切换到聚光灯的透视投影，阴影贴图就不再适合我了。 即使我使用完全相同的矩阵代码来创建我的（工作）透视相机投影。

透视阴影贴图是否存在一些我不知道的陷阱？

这个投影矩阵（正交）有效：

        const float projectionSize = 50.0f;

        const float left  = -projectionSize;
        const float right =  projectionSize;
        const float bottom= -projectionSize;
        const float top   =  projectionSize;

        const float r_l = right - left;
        const float t_b = top - bottom;
        const float f_n = zFar - zNear;
        const float tx = - (right + left) / (right - left);
        const float ty = - (top + bottom) / (top - bottom);
        const float tz = - (zFar + zNear) / (zFar - zNear);

        float* mout = sl_proj.data;

        mout[0] = 2.0f / r_l;
        mout[1] = 0.0f;
        mout[2] = 0.0f;
        mout[3] = 0.0f;

        mout[4] = 0.0f;
        mout[5] = 2.0f / t_b;
        mout[6] = 0.0f;
        mout[7] = 0.0f;

        mout[8] = 0.0f;
        mout[9] = 0.0f;
        mout[10] = -2.0f / f_n;
        mout[11] = 0.0f;

        mout[12] = tx;
        mout[13] = ty;
        mout[14] = tz;
        mout[15] = 1.0f;

此投影矩阵（透视）可用作相机，但无法与阴影贴图配合使用：

        const float f = 1.0f / tanf(fov/2.0f);
        const float aspect = 1.0f;
        float* mout = sl_proj.data;

        mout[0] = f / aspect;
        mout[1] = 0.0f;
        mout[2] = 0.0f;
        mout[3] = 0.0f;

        mout[4] = 0.0f;
        mout[5] = f;
        mout[6] = 0.0f;
        mout[7] = 0.0f;

        mout[8] = 0.0f;
        mout[9] = 0.0f;
        mout[10] = (zFar+zNear) / (zNear-zFar);
        mout[11] = -1.0f;

        mout[12] = 0.0f;
        mout[13] = 0.0f;
        mout[14] = 2 * zFar * zNear /  (zNear-zFar);
        mout[15] = 0.0f;

考虑到它当然是不现实的，正射投影会按预期创建光影（见下文）。

要创建 lightviewprojection 矩阵，我只需将投影矩阵与光变换的逆相乘。

对于透视相机，一切正常，但不适用于透视（聚光）光。

“不工作”我的意思是：零光出现，因为不知何故，没有一个片段落在光的视野内？ （这不是纹理问题，而是转换问题。）

Answer 1

这是 GLSL 代码中由齐次 W 坐标丢失的除法的情况。

不知何故，使用正交投影，不除以 W 很好。

对于透视投影，光空间中的坐标需要除以 W。