ue4场景没阴影_UE4 Mobile使用动态阴影的一些小结

UE4在Mobile平台里，除了预先烘焙的静态阴影之外，对于动态物体一般使用两种阴影：调制阴影（Modulated Shadows）和级联阴影（Cascade Shadows，简称CSM）。

调制阴影是UE3时代就已经有的产物，关于它的资料不多，基本只知道它比一般的Shadows要省，而且还能随意更改颜色。调制阴影看上去非常平滑没有锯齿，因此可能是用Shadow Volume生成的。根据虚幻官网的介绍，他们使用调制阴影主要用来解决场景打光过亮导致阴影太淡的问题。由于在游戏制作中一般只有一盏灯是去投射动态阴影，如果场景里还有别的灯光，就会导致这盏投射阴影的灯贡献光照的比例变小，因此投射出的阴影变得不明显。场景师可能就会因此提出需要，要求加深阴影的颜色。由于调制阴影的颜色是自由控制并不是根据灯光计算出来的，自然比一般的阴影要便宜得多。但是实际使用后，我发现调制阴影存在以下的几个问题：

调制阴影只会简单地和场景进行乘积。这就会导致这样一个结果：如果一个角色不是一个整体——比如带着一把武器，那么武器的影子和身体的影子的重叠处会颜色更深，导致阴影看起来不是一个整体。同样如果角色走到预先烘焙好的静态阴影里面，调制阴影同样无法融入静态阴影。

（如果只是上述的问题，其实在手机端还是可以接受的，毕竟性能优先嘛。而且在手机上这些问题看上去不是很明显。真正让人不能接受的是下面的问题）

2. 调制阴影貌似没有做视锥体剔除。

我们可以在UE4里简单创建一个场景，放入一些Movable Objects。我这里放了几个方块、一艘船以及大量的工具人。

接着将Directional Light打开Modulated Shadows后，跑到一个空地背对所有的Movable Objects，使用RenderDoc截取一帧画面。

我们会在RenderDoc里面发现，在ShadowDepths里存了场景里所有Movable Objects的深度信息。并且在渲染完场景后，每个阴影都被渲染了出来，尽管场景里并没有这些物体。

这意味着即便画面中没有多少物体，调制阴影依然会把场景里所有Movable Objects的阴影计算一遍。这么一来当场景有大量Movable Objects的时候，开销完全没有节省下来，说不定还增加了不少。

上述这些问题在使用CSM后可以得到完美解决：阴影可以融入任何场景或者静态阴影；在渲染时也进行了视锥体剔除。我们用RenderDoc截一帧会发现，ShadowDepths只存储了视锥体内Movable Objects的阴影，渲染阴影的时候也不会渲染视锥体外的Movable Objects。

当然CSM的消耗比调制阴影要大，原理可参考这篇文章：https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/dxtecharts/cascaded-shadow-maps。根据原理我们可以得知，CSM不仅仅要计算光照，还需要收集场景信息去生成frusta信息以解决阴影的Perspective Aliasing问题，在每个frusta之间还需要做blend去消除接缝。我们可以将Cascade的数量调为1即可减少大量消耗，最好不要超过2。这样一来CSM的开销其实并不比调制阴影高多少。

总结：在Mobile平台里使用动态阴影的时候，如果场景里Movable Objects不多的时候可以考虑调制阴影，其他大多数情况还是用CSM比较好。如果一定要使用调制阴影，最好改一下管线做一下视锥体剔除。我想我可以理解官方为什么快要废弃调制阴影了。

总结

以上是生活随笔为你收集整理的ue4场景没阴影_UE4 Mobile使用动态阴影的一些小结的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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