阴影 map 不适用于世界空间变换 (OpenGL)

Question

我正在尝试在我用 openGL 创建的 3D 世界中实现阴影贴图。 我希望能够在 map 周围移动，并在我移动时跟随阴影，所以我需要一个考虑到我的世界观视锥体的光投影矩阵。

        glm::mat4 lightProjectionMatrix = glm::ortho<float>(camera->_width * -0.5f, camera->_width * 0.5f,
                                                            camera->_height * -0.5f, camera->_height * 0.5f,
                                                            camera->_deep * -0.5f, camera->_deep * 0.5f);
        glm::mat4 lightViewMatrix = glm::lookAt(camera->_centroid, camera->_centroid + glm::vec3(-1, -1, 0) , glm::vec3(0, 1, 0));
        glm::mat4 lightModelMatrix = glm::mat4(1.0);
        glm::mat4 lightMvp = depthProjectionMatrix * depthViewMatrix * depthModelMatrix;

宽度、高度、深度和质心变量来自光的正交投影的长方体。 为了获得它，我使用了我的世界相机平截头角，将它们旋转到光空间中进行计算。 一旦我将长方体的质心和维度转换为光空间，我将它们转换回世界空间。

这是我的世界投影矩阵

    _projection = glm::perspective(glm::radians(_fov), _screenRatio, _near, _far);
    _projection = glm::scale(_projection, glm::vec3(-1, 1, 1));
    _view = glm::lookAt(_cameraPos, _cameraPos + _dirLook, _cameraUp);
    _mvp = _projection * _view;

规模是有一个左手世界轴。

现在我已经拥有了所有我应该能够拥有位置如下的阴影纹理：

    gl_Position = mvp * aPos;
    shadowCoord = lightMvp * gl_Position;

但是，我的影子没有出现。 所以我打印了一些测试用例来看看有什么问题：

auto pos = glm::vec3(50, 50, 300);
        auto worldPos = _mvp * glm::vec4(pos, 1);
        auto Light = lightMvp * glm::vec4(pos, 1);
        auto worldLight = lightMvp * worldPos;
        auto worldViewLight = lightMvp * _view * glm::vec4(pos, 1);

        std::cout << "-----------" << std::endl;
        std::cout << "worldPos = " << worldPos.x << " " << worldPos.y << " " << worldPos.z << std::endl;
        std::cout << "Light = " << Light.x << " " << Light.y << " " << Light.z << std::endl;
        std::cout << "worldLight = " << worldLight.x << " " << worldLight.y << " " << worldLight.z << std::endl;
        std::cout << "worldViewLight = " << worldViewLight.x << " " << worldViewLight.y << " " << worldViewLight.z << std::endl;

worldPos = -194.856 -346.41 302.806
Light = 0.621941 0 0.177444
worldLight = 268.828 -0.0950791 67.447
worldViewLight = 1.15693 -0.250944 0.221805

这是结果。 当我乘以光和世界矩阵时，我没有介于 0 和 1 之间的值。这就是我应该拥有的。

请注意，当我不将它们与世界空间相乘时，我的地形会正确渲染，并且会出现阴影，因为它们介于 0 和 1 之间。

所以我不明白为什么我的世界矩阵会破坏它。

有什么想法或建议吗？

Answer 1

当你转换到你的光空间时，你使用了一个已经转换的 position。 相反，您应该将原始顶点位置用于凸轮和灯光变换：

gl_Position = mvp * aPos;
shadowCoord = lightMvp * aPos; // DO NOT USE gl_Position;

其他需要注意的事项：

• 结果坐标的范围从-1（近平面）到+1（远平面）而不是你写的0..1。
• -1,1,1 的缩放看起来很可疑：如果你这样做，你 go 从右手坐标系到左手坐标系。 如果您希望您的相机或灯光指向相反的方向，请不要镜像一个轴，而是将其旋转 180 度。
• 在您的第一个片段中，您将depth和light前缀混合在一起。 复制N粘贴错误？
• 你的 NEAR 和 FAR 值是多少？