आस्थगित प्रकाश व्यवस्था की स्थापना में दोहरी पैराबोलाइड बिंदु प्रकाश छाया


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मैं इस ट्यूटोरियल / सैंपल कोड के साथ खेल रहा हूं , जो प्रकाश-पूर्व-पास के सरल कार्यान्वयन को प्रदर्शित करता है, जो कि एक प्रकार का आस्थगित प्रकाश व्यवस्था है।

मैं बिंदु प्रकाश छाया को लागू करने की प्रक्रिया में हूं, दोहरे-पैराबोलाइड छाया मानचित्रों का उपयोग कर रहा हूं। मैं डीपीएम के इस विवरण का अनुसरण कर रहा हूं: http://gamedevelop.eu/en/tutorials/dual-paraboloid-shadow-mapping.htm

मैं छाया मानचित्र बनाने में सक्षम हूं, और वे ठीक लग रहे हैं।

मेरा मानना ​​है कि मुझे जो मौजूदा समस्या हो रही है, वह मेरे पिक्सेल shader में है जो पॉइंट लाइट्स को रेंडर करते समय शैडो मैप में गहराई से मान दिखता है।

यहाँ मेरा बिंदु प्रकाश shader कोड है: http://olhovsky.com/shadow_mapping/PointLight.fx

ब्याज की पिक्सेल shader फ़ंक्शन है PointLightMeshShadowPS

क्या किसी को उस फ़ंक्शन में कोई गड़बड़ त्रुटि दिखाई देती है?

उम्मीद है कि किसी ने पहले इस समस्या से निपटने के लिए :)

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जैसा कि आप ऊपर की छवियों में देख सकते हैं, पोस्ट की छाया पोस्ट के पदों के साथ मेल नहीं खाती है, इसलिए कुछ परिवर्तन गलत हैं ...

यह ऐसा दिखता है जब बिंदु प्रकाश जमीन के बहुत करीब होता है (लगभग जमीन को छूता है)।

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जैसे-जैसे बिंदु प्रकाश ज़मीन के करीब जाता है, परछाइयाँ एक साथ आती हैं और उस रेखा के साथ स्पर्श करती हैं जहाँ दो छाया मानचित्र मिलते हैं (यानी विमान के साथ जहाँ प्रकाश कैमरा दो छाया मानचित्रों को पकड़ने के लिए फ़्लिप किया गया था)।


संपादित करें:

अग्रिम जानकारी:

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जब मैं बिंदु प्रकाश को मूल से दूर ले जाता हूं, तो प्रकाश कैमरे के "दाएं" वेक्टर के समानांतर एक रेखा होती है जो छाया को क्लिप करती है। उपरोक्त छवि बिंदु प्रकाश को बाईं ओर ले जाने का परिणाम दिखाती है। यदि मैं बिंदु प्रकाश को दाईं ओर ले जाता हूं, तो दाईं ओर एक समतुल्य कतरन रेखा होती है। इसलिए मुझे लगता है कि यह इंगित करता है कि मैं पिक्सेल shader में कुछ गलत तरीके से बदल रहा हूं, जैसे मैंने सोचा था।


संपादित करें: इस प्रश्न को और अधिक स्पष्ट करने के लिए, यहां कुछ कोड हैं।

यहां वह कोड है जिसका उपयोग मैं वर्तमान में एक छायांकित स्पॉट लाइट को आकर्षित करने के लिए करता हूं । यह काम करता है, और छाया मानचित्रण का उपयोग करता है जैसा कि आप अपेक्षा करते हैं।

VertexShaderOutputMeshBased SpotLightMeshVS(VertexShaderInput input)
{
    VertexShaderOutputMeshBased output = (VertexShaderOutputMeshBased)0;    
    output.Position = mul(input.Position, WorldViewProjection);

    //we will compute our texture coords based on pixel position further
    output.TexCoordScreenSpace = output.Position;
    return output;
}

//////////////////////////////////////////////////////
// Pixel shader to compute spot lights with shadows
//////////////////////////////////////////////////////
float4 SpotLightMeshShadowPS(VertexShaderOutputMeshBased input) : COLOR0
{
    //as we are using a sphere mesh, we need to recompute each pixel position into texture space coords
    float2 screenPos = PostProjectionSpaceToScreenSpace(input.TexCoordScreenSpace) + GBufferPixelSize;
    //read the depth value
    float depthValue = tex2D(depthSampler, screenPos).r;

    //if depth value == 1, we can assume its a background value, so skip it
    //we need this only if we are using back-face culling on our light volumes. Otherwise, our z-buffer
    //will reject this pixel anyway

    //if depth value == 1, we can assume its a background value, so skip it
    clip(-depthValue + 0.9999f);

    // Reconstruct position from the depth value, the FOV, aspect and pixel position
    depthValue*=FarClip;

    //convert screenPos to [-1..1] range
    float3 pos = float3(TanAspect*(screenPos*2 - 1)*depthValue, -depthValue);

    //light direction from current pixel to current light
    float3 lDir = LightPosition - pos;

    //compute attenuation, 1 - saturate(d2/r2)
    float atten = ComputeAttenuation(lDir);

    // Convert normal back with the decoding function
    float4 normalMap = tex2D(normalSampler, screenPos);
    float3 normal = DecodeNormal(normalMap);

    lDir = normalize(lDir);

    // N dot L lighting term, attenuated
    float nl = saturate(dot(normal, lDir))*atten;

    //spot light cone
    half spotAtten = min(1,max(0,dot(lDir,LightDir) - SpotAngle)*SpotExponent);
    nl *= spotAtten;

    //reject pixels outside our radius or that are not facing the light
    clip(nl -0.00001f);

    //compute shadow attenuation

    float4 lightPosition = mul(mul(float4(pos,1),CameraTransform), MatLightViewProjSpot);

    // Find the position in the shadow map for this pixel
    float2 shadowTexCoord = 0.5 * lightPosition.xy / 
                            lightPosition.w + float2( 0.5, 0.5 );
    shadowTexCoord.y = 1.0f - shadowTexCoord.y;
    //offset by the texel size
    shadowTexCoord += ShadowMapPixelSize;

    // Calculate the current pixel depth
    // The bias is used to prevent floating point errors 
    float ourdepth = (lightPosition.z / lightPosition.w) - DepthBias;

    nl = ComputeShadowPCF7Linear(nl, shadowTexCoord, ourdepth);

    float4 finalColor;

    //As our position is relative to camera position, we dont need to use (ViewPosition - pos) here
    float3 camDir = normalize(pos);

    // Calculate specular term
    float3 h = normalize(reflect(lDir, normal));
    float spec = nl*pow(saturate(dot(camDir, h)), normalMap.b*50);
    finalColor = float4(LightColor * nl, spec); 

    //output light
    return finalColor * LightBufferScale;
}

अब यहाँ बिंदु लाइट कोड है जो मैं उपयोग कर रहा हूं, जिसमें छाया मानचित्रों का उपयोग करते समय प्रकाश स्थान में परिवर्तन में किसी प्रकार की बग है:

VertexShaderOutputMeshBased PointLightMeshVS(VertexShaderInput input)
{
    VertexShaderOutputMeshBased output = (VertexShaderOutputMeshBased)0;    
    output.Position = mul(input.Position, WorldViewProjection);

    //we will compute our texture coords based on pixel position further
    output.TexCoordScreenSpace = output.Position;
    return output;
}

float4 PointLightMeshShadowPS(VertexShaderOutputMeshBased input) : COLOR0
{
    // as we are using a sphere mesh, we need to recompute each pixel position 
    // into texture space coords
    float2 screenPos = 
        PostProjectionSpaceToScreenSpace(input.TexCoordScreenSpace) + GBufferPixelSize;

    // read the depth value
    float depthValue = tex2D(depthSampler, screenPos).r;

    // if depth value == 1, we can assume its a background value, so skip it
    // we need this only if we are using back-face culling on our light volumes. 
    // Otherwise, our z-buffer will reject this pixel anyway
    clip(-depthValue + 0.9999f);

    // Reconstruct position from the depth value, the FOV, aspect and pixel position
    depthValue *= FarClip;

    // convert screenPos to [-1..1] range
    float3 pos = float3(TanAspect*(screenPos*2 - 1)*depthValue, -depthValue);

    // light direction from current pixel to current light
    float3 lDir = LightPosition - pos;

    // compute attenuation, 1 - saturate(d2/r2)
    float atten = ComputeAttenuation(lDir);

    // Convert normal back with the decoding function
    float4 normalMap = tex2D(normalSampler, screenPos);
    float3 normal = DecodeNormal(normalMap);

    lDir = normalize(lDir);

    // N dot L lighting term, attenuated
    float nl = saturate(dot(normal, lDir))*atten;

    /* shadow stuff */

    float4 lightPosition = mul(mul(float4(pos,1),CameraTransform), LightViewProj);

    //float4 lightPosition = mul(float4(pos,1), LightViewProj);
    float posLength = length(lightPosition);
    lightPosition /= posLength;

    float ourdepth = (posLength - NearClip) / (FarClip - NearClip) - DepthBias;
    //float ourdepth = (lightPosition.z / lightPosition.w) - DepthBias;

    if(lightPosition.z > 0.0f)
    {
        float2 vTexFront;
        vTexFront.x =  (lightPosition.x /  (1.0f + lightPosition.z)) * 0.5f + 0.5f; 
        vTexFront.y =  1.0f - ((lightPosition.y /  (1.0f + lightPosition.z)) * 0.5f + 0.5f);    

        nl = ComputeShadow(FrontShadowMapSampler, nl, vTexFront, ourdepth);
    }
    else
    {
        // for the back the z has to be inverted        
        float2 vTexBack;
        vTexBack.x =  (lightPosition.x /  (1.0f - lightPosition.z)) * 0.5f + 0.5f; 
        vTexBack.y =  1.0f - ((lightPosition.y /  (1.0f - lightPosition.z)) * 0.5f + 0.5f); 

        nl = ComputeShadow(BackShadowMapSampler, nl, vTexBack, ourdepth);
    }

    /* shadow stuff */

    // reject pixels outside our radius or that are not facing the light
    clip(nl - 0.00001f);

    float4 finalColor;
    //As our position is relative to camera position, we dont need to use (ViewPosition - pos) here
    float3 camDir = normalize(pos);

    // Calculate specular term
    float3 h = normalize(reflect(lDir, normal));
    float spec = nl*pow(saturate(dot(camDir, h)), normalMap.b*100);
    finalColor = float4(LightColor * nl, spec);

    return finalColor * LightBufferScale;
}

और आप कहते हैं कि छाया मानचित्रों को स्वयं कोई समस्या नहीं है / (मेरा मतलब है कि यदि आप छाया मानचित्रों को बनावट के लिए जलाते हैं तो वे सही स्थानों को काला कर देंगे?)
Ali1S232

क्या आप 100% निश्चित हैं कि प्रकाश स्रोत की स्थिति से कैमरे का FOV सही है?
रॉय टी।

प्रकाश के स्रोत की स्थिति से प्रतिपादन करने वाले कैमरे में प्रक्षेपण मैट्रिक्स नहीं है, क्योंकि पैराबोलाइड ताना होने के लिए प्रक्षेपण मैन्युअल रूप से किया जाता है। मैं उस कोड की जांच करूंगा, हालांकि, अच्छा विचार रॉय टी।
ओल्होव्स्की

गजेट: "मेरा मतलब है कि यदि आप छाया मानचित्रों को बनावट के लिए जलाते हैं तो वे सही स्थानों को काला कर देंगे?" यदि मैं मानचित्र को देखता हूं, तो छाया मानचित्र प्रकाश स्थान में छाया को संग्रहित करता है, निश्चित रूप से यह जानने का कोई आसान तरीका नहीं है कि वे सही हैं क्योंकि मैं उन्हें स्क्रीनस्पेस में देखता हूं। एक "बनावट" क्या है - आप एक बनावट का मतलब है? छाया नक्शे हैं बनावट।
1922 पर ओलहोवस्की

रॉय टी।: प्रकाश को इधर-उधर ले जाने से पता चलता है कि छाया का नक्शा बंद हो जाता है, इसलिए परिवर्तन के साथ एक समस्या है कि वास्तव में छाया का उपयोग करना, न कि इसे बनाते समय।
ओलिवोव्स्की

जवाबों:


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PIX के साथ आप पिक्सेल को अलग-थलग कर सकते हैं, हो सकता है कि आपको इस तरह से त्रुटि मिले। FOV या एक प्रक्षेपण त्रुटि एक गर्म संकेत है। या आप दुनिया परिवर्तन भूल गए हैं ?!


आप NVIDia-fxComposer
Ali1S232

मुझे नहीं लगता कि असेंबली कोड वैल्यूज़ को घूरना इस बिंदु पर मेरी बहुत मदद करने वाला है, क्योंकि मुझे यह समझने में परेशानी हो रही है कि ट्रांसफ़ॉर्मेशन पहली बार में कैसे किया जाना चाहिए। इसलिए यह देखना कि रजिस्टर 10 या कहीं भी क्या मूल्य है, वास्तव में मदद करने वाला नहीं है।
ओलहोवस्की

"या आप विश्व परिवर्तन भूल गए हैं?" मैं वास्तव में छाया नक्शे बनाते समय विश्व परिवर्तन को लागू करना भूल गया - दोह! यह अब काम करता है, जैसा कि मैंने किया था सभी shaders को छोड़कर।
ओल्होव्स्की

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अरे ओल्होव्स्की, अच्छा चुनौतीपूर्ण सवाल। मुझे आपका दर्द पता है, मैंने अपनी आखिरी नौकरी में डिफर्ड शेडिंग, इंफ़रेड लाइटिंग और शैडो को लागू किया। यह वास्तव में बहुत मजेदार था, लेकिन बहुत दर्द भी जब यह उम्मीद के मुताबिक काम नहीं किया।

मुझे लगता है कि PIX के साथ सलाह वास्तव में एक अच्छी है। आपको shader के कोडांतरक निर्देशों के साथ गड़बड़ करने की ज़रूरत नहीं है, लेकिन आप छाया मानचित्रों और अन्य रेंडर लक्ष्यों को देख सकते हैं, एक पिक्सेल का चयन कर सकते हैं और उसके पिक्सेल shader को कॉल कर सकते हैं और इसके माध्यम से और इसके शीर्ष-shader को भी देख सकते हैं।

इस तरह की स्थितियों के लिए सामान्य डिबग ट्रिक्स में दृश्य का सरलीकरण शामिल है।

मेरे दिमाग में जो आता है वह यह है: प्रकाश स्रोत के समान प्रकाश स्रोत के रूप में कैमरे को उसी स्थिति में रखें और प्रकाश पास में अन्य विशेषताओं के रूप में। अब आप आसानी से पिक्सेल-शेडर में मूल्यों की तुलना कर सकते हैं। आपकी वर्तमान वस्तु के लिए सामान्य रेंडर-पास में पिक्सेल- xy, छायाचित्र में देखने के लिए गणना की गई पिक्सेल- xy के समान होना चाहिए, जब तक कि इसका एक ही रिज़ॉल्यूशन न हो।

एक और एक ऑर्थोग्राफिक प्रक्षेपण पर स्विच है, कुछ आसान, अनुमानित और जाँच योग्य प्रस्तुत करना। बेहतर आप प्रत्येक गणना कदम की जाँच कर सकते हैं बेहतर है।

इसके अलावा, क्या आप दिखा सकते हैं कि आप उस मैट्रिक्स का निर्माण कैसे करते हैं जो वर्तमान पिक्सेल के लिए छाया-मानचित्र में स्थिति की गणना करता है, जो स्क्रीन-स्पेस से लाइट-स्पेस में परिवर्तन है?


बस छाया नक्शा देखना एक Parabloid है, जो डिबग करने के लिए और भी कठिन बना देता है और वर्तमान पिक्सेल स्थिति और छाया-मानचित्र में स्थिति की तुलना करने के लिए रोशनी की स्थिति में कैमरा लगाने का विचार काम नहीं करेगा, :)
माईक सेमर

यदि आप रुचि रखते हैं, तो मुझे kris@olhovsky.com पर एक ईमेल भेजें, और मैं अपनी परियोजना की एक प्रति के साथ उत्तर दूंगा। अन्यथा: CameraTransformमैट्रिक्स वास्तव में दृश्य को देखने वाले कैमरे का विश्व मैट्रिक्स है। LightViewProjमैट्रिक्स वास्तव में, प्रकाश की सिर्फ दुनिया मैट्रिक्स के रूप में प्रकाश को देखते मैट्रिक्स सिर्फ पहचान मैट्रिक्स है।
ओलोहोव्स्की

क्या आप इसके साथ एक साधारण C ++ प्रोजेक्ट बना सकते हैं? वहाँ भी parabloid परिवर्तन सही शामिल होना चाहिए?
माईक सेमर

पैराबोलॉइड ट्रांसफ़ॉर्मेशन प्रश्न में लिंक किए गए पिक्सेल shader में है। मेरा C ++ कौशल भी एक त्वरित C ​​++ प्रोजेक्ट को ड्रम करने तक सीमित है जो मुझे लगता है कि पूरे आस्थगित रेंडरिंग पाइपलाइन को एनकैप्सुलेट करता है :) हालांकि, अगर आप C ++ के साथ कुशल हैं, तो मुझे लगता है कि मेरा C # कोड पढ़ना बहुत मुश्किल नहीं होना चाहिए। खासकर जब से ज्यादातर चिंता वास्तव में पिक्सेल शेडर में होती है, और शायद मैट्रिक पास करने के लिए।
ओलोहोव्स्की

मैं g_mDPView और g_mDPWorldView का उल्लेख कर रहा था। क्या आप बता सकते हैं कि उनकी गणना कैसे की जाती है।
माईक सेमर
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