室内渲染中高级灯光阴影技术（四）：阴影的4种计算方法

选择[双过程抗锯齿]选项，对[抗锯齿选项]中的参数做详细的讲解。

[阴影扩散]用来设置阴影模糊强度。[阴影扩散] 默认值为1.25， 将[阴影扩散]值设置10和50，分别进行渲染，效果如图所示。

观察上图，阴影出现了很奇特的效果，有很多层阴影叠加在了一起。产生这种效果的原因是计算了多遍光线跟踪阴影，并且将它们叠加在一起。

[阴影扩散]值设置阴影叠加的错位效果，值越大错位越剧烈。

目前的阴影是通过叠加阴影来实现的，但是目前的重影效果并不能作为模糊阴影效果来表现、因为阴影质量非常差，还有待提高。

将[阴影完整性]值设置得较高，可以清除阴影重叠的效果。因为[阴影完整性]参数控制的是阴影的计算次数，数值越高，阴影的计算次数越多。

上例出现问题的原因是[阴影完整性]参数值太小而导致的，计算次数减少。

设置[阴影完整性]参数为2，对比参数为1时的效果，如图所示，可以看到右图出现了更多的细节。

现在将[阴影完整性]参数设置为10,渲染效果如图所示。

在渲染效果中出现了很好的模糊阴影效果，但是这个好的效果是以成倍的渲染时间为代价的。

[阴影完整性]参数为2时， 渲染时间需要3秒，而[阴影完整性]参数为10时，渲染时间则需要17秒。

以花费大量渲染时间为代价制作出较好的阴影效果，并不是理想的高级光线阴影的制作方去，系统提供的其他参数，可以综合考虑来调节阴影效果，并且实现效果与效率兼备。

[阴影质量]参数可以与[阴影完整性]参数综合考虑，来设置阴影的质量。

将[阴影完整性]设置为1，[阴影质量]设置为10，渲染效果如图所示。

发现单纯提高[阴影质量]值，不仅不能得到我们所需要的阴影效果，反而耗费了更多的渲染时间(渲染时间为23秒)。[阴影质量] 参数还需要配合[阴影完整性]参数来综合调节。

将[阴影完整性]设置为5，[阴影质量]设置为10，渲染场景，效果如图所示。

观察图像，发现出现了两层阴影，中间一层深色及外边一层浅色。这是因为[阴影质量]对隐约的边界产生了明显的模糊处理，所以出现了阴影外层浅色的边，但并未出现阴影的模糊效果。这时需要借助另外一个[抖动量]参数来使阴影出现模糊效果。

[抖动量]参数用于实现阴影上噪点的填充，以实现模糊的效果。

保持上例设置的[阴影完整性]为5，[阴影质量] 为10的参数不变，将[抖动量]设置为5,渲染效果如图所示。

阴影出现了隐约的模糊效果，但是有很明显的噪点。

TIPS：[抖动量]参数值太大，会出现非常明显的噪点效果，所以这个值不宜太大，推荐值设为0.25 ~ 1.0之间。出现噪点时，可以适当地降低[抖动量]参数值，或者提高[阴影完整性]参数值。

设置[阴影完整性]为5，[阴影质量] 为5,将[抖动量]设置为3，[阴影扩散]设置为10，渲染效果如图所示，阴影出现了模糊的效果。

TiPS：[阴影完整性] 、[阴影质量] 和[抖动量] 3个参数之间会相互 影响。因此在调节这3个参数值时，需要综合考虑，只有这3个参数合理搭配，才能调节出较好的模糊阴影效果。[阴影扩散]值越大，如果想出现模糊的阴影效果，就需要将[阴影完整性]、[阴影扩散]、[抖动量]参数值设置得越大，相应地花费的渲染时间也就越长。

[优化]卷展栏

[优化]卷展栏中的选项都是对光线跟踪进行优化处理的，如图所示。

在[透明阴影]中勾选[启用] ，可以启用阴影对于透明材质的投射半透明阴影的效果。

勾选[透明阴影]下的[启用]，对场景进行渲染，效果如图示， 此时阴影出现了透明材质的投射效果及模糊的阴影效果。

[抗锯齿抑制]中的选项用于优化光线跟踪的计算速度。

取消勾选[超级采样材质]选项后，阴影质量会变得非常差。

取消勾选[反射折射]选项后，渲染时间会变得更长，并且效果也更差。

其他选项保持默认状态即可，一般不会使用到这些选项。

[高级光线跟踪]阴影计算方法，其优点是显而易见的，它可以实现阴影的半透明材质的透明阴影效果及阴影的模糊效果，其缺点是参数调节较为复杂，不容易掌握。

现在我们来总结一下之前学习的3种阴影计算方式的异同，如表所示。

由此可见[高级光线跟踪]融合了[阴影贴图] 和[光线跟踪阴影]的优势为一身，是一种不错的阴影计算方法。