在實(shí)時(shí)渲染中，最常使用的是Shadow Map技術(shù)，它會(huì)首先把攝像機(jī)的位置放在和光源重合的地方，場景中該光源的陰影區(qū)域就是那些攝像機(jī)看不到的地方。

而在前向渲染中，如果場景中平行光開啟了陰影，Unity就會(huì)為該光源計(jì)算它的陰影映射紋理(shadowmap)，這張陰影映射紋理的本質(zhì)就是一張深度圖，它記錄了從該光源的位置出發(fā)，能看到的場景中距離它最近的表面位置（深度信息）

在Unity Shader中實(shí)現(xiàn)時(shí)，需要選擇一個(gè)額外的Pass來專門更新光源的陰影映射紋理，這個(gè)Pass的LightMode標(biāo)簽被設(shè)為ShadowCaster，這個(gè)Pass的目標(biāo)不是幀緩存，而是陰影映射紋理。

而如果沒有ShadowCaster的話，Unity會(huì)自動(dòng)按Fallback指定的Unity Shader中尋找到LightMode為Shadow Caster的Pass。如果還是沒有的話則該物體就無法向其他物體投射陰影。

首先 調(diào)用LightMode為ShadowCaster的Pass（即陰影Pass）來得到可投影陰影的 光源陰影映射紋理 以及 攝像機(jī)的深度紋理。

然后根據(jù) 光源陰影紋理 與 攝像機(jī)的深度紋理 得到 屏幕空間的陰影圖

如果 攝相機(jī)的深度圖 中記錄的表面深度大于轉(zhuǎn)換到 陰影紋理映射紋理 中的深度值，就表明該表面雖然可見，但卻處于該光源的陰影之中。

通過這樣的方式，陰影圖中就包含了屏幕空間中所有有陰影的區(qū)域。

如果我們想得到一個(gè)物體接收來自其他物體的投影，只需要在Shader中對 陰影圖 進(jìn)行采樣。

由于 陰影圖 是 屏幕空間 下的，因此需要吧表面坐標(biāo)從 模型空間 轉(zhuǎn)換到 屏幕空間 中，然后使用這個(gè)坐標(biāo)對 陰影圖 進(jìn)行采樣即可。

總結(jié)一下，一個(gè)物體接受來自其他物體的投影，以及它向其他物體投射陰影，這是兩個(gè)過程。

????如果我們想要一個(gè)物體接受來自其他物體的陰影，那就必須在Shader中對 陰影映射紋理（包括屏幕空間下的陰影圖） 進(jìn)行采樣，把采樣的結(jié)果

? ? 與最后的光照結(jié)果相乘得到陰影結(jié)果。

? ? 如果我沒想要一個(gè)物體向其他物體投射陰影，就必須把該物體加入到光源的 陰影映射紋理 的計(jì)算中，從而讓其他物體在對陰影映射紋理采樣時(shí)

????可以得到該物體的相關(guān)信息。

實(shí)踐

Cast Shadows的選項(xiàng)有4個(gè)，分別是On, Off, TwoSided, Shadow Only，分別代表了開啟，關(guān)閉，允許對物體的所有面計(jì)算陰影信息，只計(jì)算陰影信息。這整個(gè)過程都是通過LightMode設(shè)置為ShadowCaster的Pass來實(shí)現(xiàn)的。

下面的Receive Shadows則是設(shè)置是否讓該物體接收來自其他物體的陰影。

讓物體接收陰影

1. 首先需要在Base Pass中包含新的內(nèi)置文件 #include "AutoLight.cginc"

這是因?yàn)橛?jì)算陰影的所有宏都是在這個(gè)文件里聲明的。

2. 在v2f里添加一個(gè)內(nèi)置宏SHDOW_COORDS(2)

它的作用是聲明一個(gè)用于對陰影紋理采樣的坐標(biāo)。這個(gè)宏的參數(shù)需要是下一個(gè)可用插值寄存器的索引值，本例中是2。

3. 在頂點(diǎn)著色器vert返回前添加一個(gè)內(nèi)置宏TRANSFER_SHADOW

這個(gè)宏用來在頂點(diǎn)著色器中計(jì)算上一步中聲明的陰影紋理坐標(biāo)。

4. 在片元著色器frag中計(jì)算陰影值，使用了內(nèi)置宏SHADOW_ATTENUATION

以上三個(gè)內(nèi)置宏（SHADOW_COORDS, TRANSFER_SHADOW, SHADOW_ATTENUATION) 就是計(jì)算陰影的三個(gè)主要部分?？梢栽贏utoLight。cginc中找到它們的聲明。

SHADOW_COORDS 聲明了一個(gè)名為_ShadowCoord的陰影紋理坐標(biāo)變量。

TRANSFER_SHADOW 會(huì)根據(jù)平臺的不同而有所差異，如果當(dāng)前平臺可以使用屏幕空間的陰影映射技術(shù)(SCREENSPACE_SHADOWS），則會(huì)調(diào)用內(nèi)置的ComputeScreenPos函數(shù)計(jì)算_ShadowCoord; 如果不支持則會(huì)使用傳統(tǒng)的陰影映射技術(shù)，TRANSFER_SHADOW會(huì)把頂點(diǎn)坐標(biāo)從模型空間轉(zhuǎn)換到光源空間后存儲(chǔ)到_ShadowCoord中。

SHADOW_ATTENUATION 負(fù)責(zé)使用_ShadowCoord對對應(yīng)的紋理進(jìn)行采，得到陰影信息。

由于這些宏會(huì)使用上下文的變量進(jìn)行計(jì)算，所以在命名變量時(shí)要保證與宏中使用的變量名相匹配，所以在a2v結(jié)構(gòu)體中的頂點(diǎn)坐標(biāo)變量必須為vertex，frag中的輸入結(jié)構(gòu)體a2v必須為v，且v2f中的頂點(diǎn)位置變量必須命名為pos。