想要在場景中產生陰影，其中之一個方法是shadow map，另一個方法是shadow volumn，先瞭解兩者的原理、優缺點與差異，有助於我實做前者shadow map。目前知道shadow map適用於靜態場景(物體與光源相對位置不變)，而shadow volumn則適用在動態場景，當然靜態場景也沒問題。實做上前者易於後者，能在現今的shader發揮潛能。
Shadow mapping 的原理：
一個物體之所以會處在陰影當中，是由於在它和光源之間存在著遮蔽物，或者說遮蔽物離光源的距離比物體要近，這就是 shadow mapping 算法的基本原理。
Pass1: 以光源為視點，或者說在光源坐標系下面對整個場景進行渲染，目的是要得到一副所有物體相對於光源的 depth map （也就是我們所說的 shadow map ） , 也就是這副圖像中每個像素的值代表著場景裡面離光源最近的 fragment 的深度值。由於這個 pass 中我們感興趣的只是像素的深度值，所以可以把所有的光照計算關掉，打開 z-test 和 z-write 的 render state 。
Pass2: 將視點恢復到原來的正常位置，渲染整個場景，對每個像素計算它和光源的距離，然後將這個值和 depth map 中相應的值比較，以確定這個像素點是否處在陰影當中。然後根據比較的結果，對 shadowed fragment 和 lighted fragment 分別進行不同的光照計算，這樣就可以得到陰影的效果了。
若場景中有一光源、一相機、一物體，分別對光源所見和相機所見繪出影像，先由前者(shadow map)紀錄影像pixel光源打到場景vertex的深度值DL，再由後者紀錄影像pixel中對應場景vertex其與光源的距離值DC，比較兩者的值，若DL<DC，則表示該場景vertex在陰影中，否則表示該場景vertex不在陰影中。
其實shadow map概念很簡單，以光源的角度來看場景，光源看不到的地方都在陰影之中。
各以camera和light的角度來看場景，會有不一樣的景象。
大箭頭的方向表示將camera coordinate轉換到light coordinate。
從light角度看場景所獲得的depth buffer，深色表深度值小，淺色表深度值大。
最後畫出來的影像。
以上圖來自OpenGL SuperBible, 4th ed，第五版已刪。
逍遙文工作室 
Comments on: "Shadow mapping 原理" (6)
想請問一下
depth map也是最後畫面的一種，只是每個像素的值不是顏色值而是深度值嗎?
camera和light角度所渲染出的畫面如果不一樣，為什麼可以拿來比較呢?這部分
我不是很了解
讚讚
嗨～你好，可以先參考我這篇GLSL Shadow Map：http://wp.me/p1my2P-rD
裡頭有更多的圖示，幫你瞭解其原理喔！ 😀
讚讚
Shadow mapping也可以用在動態場景吧?
把場景針對Light Camera重新畫在depth buffer上面即可…
light map才是給靜態場景吧!
通常都會用blender等等先把光的貢獻算成貼圖(light baking)
讚讚
您的文章真的是超棒的 而且圖文並茂 !
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謝謝，有幫助到你：）
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[…] 上一篇「Shadow Mapping 原理」只有理論，這一篇用圖片來說明Shadow Map的概念，另有我實做的結果。 […]
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