シャドウマップ [3DCG]

概要

ドキュメント：

シャドウ深度マップを向上させるための一般的な方法 | Microsoft Learn [公式]

参考：

Shadow Mapping – Wikipedia

DirectX

参考：

影 | t-pot

OpenGL

参考：

投影テクスチャマッピングとシャドウマッピング | 床井研究室

シャドウマッピング – チュートリアル #16 | OpenGL Tutorial

Shadow Mapping | LearnOpenGL

GLSL

参考：

GLSL でシャドウマッピング | PBCG Lab

カスケードシャドウマップ

ドキュメント：

カスケードされたシャドウ マップ | Microsoft Learn [公式]

参考：

Cascaded Shadow Maps | 3D Game Development with LWJGL

Light Space Perspective Shadow Maps | TU Wien

アーティファクト

• 解像度不足
• シャドウアクネ
• ピーターパン現象
• エイリアシング

対処法：

• カスケードシャドウマップ
• バイアスを適切に調整する
• 法線バイアス／法線オフセット
• コンタクトシャドウ
• ソフトシャドウ

ドキュメント：

影のトラブルシューティング | Unity マニュアル [公式]

参考：

Dealing with Shadow Map Artifacts | Roar11

シャドウアクネ

参考：

Shadow Acne | DigitalRune Documentation

Self-Shadowing in Shadow Mapping – reddit

Unreal Engine

ドキュメント：

シャドウイング | Unreal Engine 5.0 ドキュメント [公式]

仮想シャドウマップ | Unreal Engine 5.2 ドキュメント [公式]

参考：

影描画機能入門 (UE4) – Qiita

PlayCanvas

ドキュメント：

シャドウ | PlayCanvas ユーザーマニュアル [公式]

セルフシャドウ

• シャドウマップ
• シャドウボリューム

参考：

Self-Shadowing – Wikipedia

Shadow Volume – Wikipedia

ソフトシャドウ

動画：

Soft Shadows / PCF & Random Sampling – OpenGL (OGLDEV)

リンク：

Efficient Soft-Edged Shadows Using Pixel Shader Branching | NVIDIA Developer

PCF (Percentage Closer Filtering)

特徴

• シャドウマップを複数回サンプルして重み付け加算する。
• 影境界のギザギザを軽減するアンチエイリアス手法の一つ。
• ソフトシャドウの一種と捉えられることもある。

リンク：

Shadow Map Antialiasing | NVIDIA Developer

参考：

Soft Shadow with PCF | Fabien Sanglard

VSM (Variance Shadow Maps)

リンク：

Summed-Area Variance Shadow Maps | NVIDIA Developer

Variance Shadow Maps | William Donnelly

Variance Shadow Maps (William Donnelly) | ResearchGate

参考：

分散シャドウマップ | ヘキサドライブ日記

改良型デプスシャドウ技法 #5 | マイナビニュース

#1 PCF and VSMs | IYP’s Graphics Journal (GameDev.net)

light bleeding – GameDev.net

Is VSM light bleeding solved? – GameDev.net

solving light bleeding when using variance shadow maps – GameDev.net

VSM tweaking – GameDev.net

EVSM

参考：

Exponential Variance Shadow Mapping (OpenGL) – Game Development Stack Exchange

投影

参考：

Lighting – Camera | York College of Pennsylvania Computer Science

How to calculate the shadow bounding box with a directional light (OpenGL) – Game Development Stack Exchange

transforming a view space position to the shadow map space (OpenGL) – Stack Overflow

スポットライト

参考：

Variance vs Depth PCF for spot light soft shadow – GameDev.net

資料

シャドウマッピング総まとめ (Pocol) | Speaker Deck

Layered Variance Shadow Maps | ACM Digital Library

Light Space Perspective Shadow Maps (PDF) | TU Wien

A Self-Shadow Algorithm for Dynamic Hair using Density Clustering (PDF) | Jan Kautz