深度贴图(depth map)概念简介和生成流程

techbrood 发表于 2016-07-25 08:58:42

标签: depth map, shadow map

- +

Depth map 深度图是一张2D图片,每个像素都记录了从视点(viewpoint)到遮挡物表面(遮挡物就是阴影生成物体)的距离,这些像素对应的顶点对于观察者而言是“可见的”。

Depth map中像素点记录的深度值为lenth1;然后从视点出现,计算物体顶点v到视点的距离,记为lenth2;比较二者大小,来确定“v”是否被遮挡。该术语的同义词有depth buffer, Z-buffer, Z-buffering 和 Z-depth。这里的"Z"是相对于相机(即视点)视图中心轴线而言的,也就是相机的z轴线,而不是场景的绝对坐标中的z轴线。

下面是一个立方框的深度图示例:


Shadow texture 阴影贴图,就是日常所见的阴影保存为纹理图片;


Depth texture保存的是“从视点到物体顶点的距离,通常称为深度值”。

 

Shadow map 以depth map 为技术基础,通过比较“光源可见点到光源的深度”和“任何点到光源的深度”来判断点是否被物体遮挡;

 

shadow texture 技术,将生成的阴影图形作为投影纹理来处理,也就是将一张阴影图投影映射到一个物体上(阴影接收体)。这种方法的缺点在于:设计者必须确认哪个物体是遮挡物,哪个物体是阴影接受体,并且不能产生自阴影现象(按照常识,物体的阴影不会投射到自己身上)。

生成深度贴图的流程
  • 以光源所在位置为相机位置,光线发射方向为观察方向进行相机参数设置;

  • 将世界视点投影矩阵 worldViewProjMatrix 传入顶点着色程序中,并在其中计算每个点的投影坐标,投影坐标的Z 值即为深度值(将Z 值保存为深度值只是很多方法中的一种)。在片段shadow 程序中将深度值进行归一化,即转化到【0,1】区间。然后将深度值赋给颜色值

  • 从 frame buffer 中读取颜色值,并渲染到一张纹理上,就得到了depthmap。


注意:在实际运用中,如果遇到动态光影,则depth map 通常是实时计算的,这就需要场景渲染两次,第一次渲染出depth map,然后基于depth map 做阴影渲染。

用途
  • 模拟在一个场景中的密度均匀的半透明介质效果-如雾,烟或大量的水;

  • 模拟场景表面的深度域(depth of field (DOF));

  • 可用于高效的变形体碰撞检测。

possitive(5) views30769 comments1

发送私信

最新评论

iefreer 2016-07-25 10:12:56

参考阅读:https://en.wikipedia.org/wiki/Depth_of_field


请先 登录 再评论.
相关文章
  • 3D感知和建模关键硬件技术:双目、3D结构光和TOF

    无论VR、AR和3D打印,其核心技术包含3D成像和建模。而3D建模属于劳动密集型的工作,耗时耗力,凡这类工作都会是被新技术革命的地方,自动3D建模技术就是为了解决...

  • 如何使用BabylonJS加载OBJ或STL模型

    BabylonJS(也就是babylon.js,这是一个和three.js类似的WebGL开发框架),更多的用在游戏领域。
    本文说明和演示如何使用babylon.js来加载一个标准3d模型文...

  • 创建非矩形网页页面元素的常用技术和实例代码

    非矩形设计正在变成一种时尚,比如波浪形、菱形、三角形等:而随着技术发展,这种设计在技术实现上也变得更容易。本文以最简单的三角形为例,演示使用5种方法来...

  • WebGL、Asm.js和WebAssembly概念简介

    随着HTML技术的发展,网页要解决的问题已经远不止是简单的文本信息,而包括了更多的高性能图像处理和3D渲染方面。这正是要引入WebGL、Asm.js和WebAssembly这些技...

  • WebGL入门教程5 - 详解纹理滤镜(Texture Filter)

    WebGL中使用纹理贴图来实现细腻的物体表面观感,其中一个重要的参数是纹理滤镜(Texture Filter)。
    这个参数用来处理当对象出现缩放时,纹理如何处理中间...

  • WebGL入门教程1 - 3D绘图基础知识

    现代浏览器努力使得Web用户体验更为丰富,而WebGL正处于这样的技术生态系统的中心位置。其应用范围覆盖在线游戏、大数据可视化、计算机辅助设计、虚拟现实以及数...

  • 如何基于Canvas来模拟真实雨景Part2:重力掉落和雨滴融合

  • 如何使用CSS3实现一个3D商品标签

    使用3D缎带形状的标签是常见的一个设计模式,用在商品折扣、文章标题或网站推荐信息上,来突出显示重点内容,吸引用户视觉焦点。实现的方法有2种,一种是使用背...

  • 使用纯CSS3实现一个3D旋转的书本

    有一些前沿的电商网站已经开始使用3D模型来展示商品并支持在线定制,而其中图书的展示是最为简单的一种,无需复杂的建模过程,使用图片和CSS3的一些变换即可实现...

  • 如何使用纯CSS3实现一个3D泡沫

    要实现一个逼真的泡沫,涉及到比较复杂的光学/物理学知识。我们这里先简化下问题,实现一个相对简单而足够实用的泡沫元素。我们可以把基础的泡沫元素应用在很多场景中,比如水景、泡咖啡、啤酒甚至火焰特效中。泡沫首先是一个圆形元素.bubble

  • 在PHP网页程序中执行Sass/Compass命令

    我们需要在wow云开发平台支持sass/compass等预编译样式语言,为此我们首先尝试了scssphp扩展,但是在支持最新语法上,经常会出现异常。所以我们采用了代理的方式...

  • 更多...