ShadowVolume

【ShadowVolume】

1、z-pass 算法。

　　z-pass 是 shadow volume 一开始的标准算法，用来确定某一个象素是否处于阴影当中。其原理是：

　　Pass1：enable z-buffer write ，渲染整个场景，得到关于所有物体的 depth map 。注意这里的 depth map 和 shadowmapping 里面的区别是 shadow volume 里面的 depth map 是以真实视点作为视点得到的，而 shadowmapping 里面的 depth map 是以光源为视点得到的。

　　Pass2：disable z-buffer write ，enable stencil buffer write，然后渲染所有的 shadow volume 。对于 shadow volume 的 front face( 既面对视点的这一面 ) ，如果 depth test 的结果是 pass，那么和这个象素对应的 stencil 值加1，否则stencil 值不变。而对于 shadow volume 的 back face(远离视点的一侧 ) ，如果 depth test 的结果是 pass，stencil 值减1，否则保持不变。

　　用一句简单的话来概括 z-pass的算法就是从视点向物体引一条视线，当这条射线进入 shadow volume 的时候， stencil 值加1，而当这条射线离开 shadowvolume 的时候，stencil 值减1。如果 stencil 值为零，则表示实现进入和离开 shadow volume的次数相等，自然就表示物体不在 shadow volume 内了。

　　

　　Pass3：第二步完成以后，根据每个象素的 stencil 值判断其是否处于阴影当中（如果 stencil 的值大于零，则这个象素在 shadow volume 内，否则在 shadow volume 的外面），然后据此绘制阴影效果。

2、Z-Pass的问题。

　　以上的讨论都是基于视点在 shadow volume 外面的情况。在这个条件可以得到满足的情况下，z-pass 算法工作的很好，不过一旦视点进入到了 shadow volume 里面，z-pass 算法就会立即失效。 　　

　　

3、Z-Fail算法。

　　Z-Fail 算法是 John Carmack，Bill Bilodeau 和 Mike Songy 各自独立发明的，其目的就是解决视点进入 shadow volume 后 z-pass 算法失效的问题。

　　Pass1：enable z-write/z-test, 渲染整个场景，得到 depth map 。 ( 这一步和 z-pass 的完全一样 )

　　Pass2：disable z-write, enable z-test/stencil-write 。渲染 shadow volume, 对于它的 back face ，如果 z-test 的结果是fail, stencil 值加1，如果 z-test 的结果是 pass，stencil 值不变。对于 front face，如果z-test 的结果是 fail，stencil 值减1 ，如果结果是 pass，stencil 值不变。

　　

　　Z-Fail算法其目的就是解决视点进入 shadow volume 后 z-pass 算法失效的问题。

参考：http://blog.163.com/wmk_2000_ren/blog/static/138846192201019114117466/