Kualitas bayangan: shadow map, cascade, bayangan ray-traced, dan biaya FPS-nya

Cara kerja shadow map

Untuk setiap cahaya yang menimbulkan bayangan, adegan dirender ulang dari posisi cahaya ke dalam tekstur depth. Saat men-shading sebuah piksel, engine mengecek apakah piksel itu lebih jauh dari cahaya dibanding depth yang tersimpan — jika ya, piksel berada dalam bayangan. Cahaya matahari memakai cascaded shadow map: beberapa map dengan jarak yang makin jauh, sehingga bayangan dekat tajam dan yang jauh kasar.

Biayanya adalah satu tahap geometri tambahan penuh per cahaya per cascade, ditambah filtering (PCF, PCSS) untuk melembutkan tepi. Bayangan "Ultra" biasanya berarti map 4096², lebih banyak cascade, jarak lebih jauh, dan filtering lembut contact-hardening.

Artefak tipikal

Bayangan ray-traced menghindari semuanya: sinar dari permukaan ke arah cahaya cukup menguji apakah terhalang, dan kelembutannya berasal dari ukuran sumber cahaya. Harganya adalah hardware RT dan denoiser.

• Shadow acne — bayangan diri bergaris akibat presisi depth; diperbaiki dengan bias
• Peter-panning — bayangan terlepas dari objek karena bias terlalu besar
• Tepi bergerigi pada map beresolusi rendah
• Transisi cascade yang terlihat di tempat ketajaman berubah
• Bayangan muncul tiba-tiba di luar jarak bayangan

Apa yang diatur

Kualitas bayangan sebagian besar GPU-bound, tetapi draw call tambahan per cascade juga membebani CPU, sehingga di adegan CPU-bound menurunkan bayangan juga membantu 1 % low.