阴影 / 3ds Max

这里介绍了在Verge3D中为3ds Max设置漂亮的实时阴影的设置方法和最佳实践。

内容

准备Max视口设置

建议按照本节所述设置 3ds Max 的视口，让配置阴影更加容易。

启用以下视窗选项。

照明和阴影 -> 用场景灯光照亮。
照明和阴影 -> 阴影

阴影过滤类型

使用不同的阴影图过滤算法，会在Verge3D场景生成明显差异的阴影。位于Verge3D导出设置面板上的阴影过滤(Shadow filtering)属性是用来指定该算法的。

Basic - 基本

禁用过滤，按原样渲染阴影贴图。这是渲染阴影的最快的方法。

Bilinear - 双线性

使用双线性滤波平滑相邻阴影贴图像素。

PCF

Percentage Closer Filtering，代表 "百分比近距离过滤"。使用多个阴影贴图查询以实现平滑的阴影渲染。质量和性能一般。

PCF (Bilinear) - 双线性PCF

与PCF类似，但对每个阴影贴图查询使用双线性插值。在牺牲更多计算能力的情况下提供平滑的阴影。

PCF (Poisson Disk) - 泊松碟采样PCF

使用伪随机 泊松碟 采样来消除PCF阴影的像素化。这被作为默认设置，因为它最符合您在3D编辑器视口中看到的效果。其性能与双线性PCF算法相当或更好。

ESM

Exponential Shadow Maps，代表指数阴影贴图。阴影是最平滑的，但有可能出现漏光。在灯光上使用 ESM偏移设置来消除漏光伪影。其性能与双线性PCF算法相当。 ESM阴影的设置可能特别棘手，因此请参见故障排除章节中的ESM相关问题。

选择哪种过滤类型？

建议首先尝试默认的泊松碟PCF 阴影，因为它们具有良好的质量和性能。如果您需要质量较低但速度更快的阴影，请尝试基础或双线性。如果您需要更好的质量、更柔和的阴影，可以尝试 ESM ，但缺点是它们对于特定场景的设置（伪影方面）可能很棘手。

全局设置

阴影的全局设置位于Verge3D Export Settings菜单中。

阴影过滤: 阴影贴图过滤算法。见上文。
ESM距离比例(ESM Distance Scale): ESM阴影的缩放系数。由于ESM过滤算法使用的是绝对距离值，如果您正在处理的场景比默认的立方体大得多，那么就减少这个比例值，如果您的场景小得多，就增加这个比例。默认为0.3。只对 ESM 阴影作用。

每个灯光的设置

可以使用3ds Max的原生面板为每个单独的灯光启用或禁用阴影。支持的阴影设置以绿色突出显示。

目标距离: 可以影响阴影停止渲染的距离。只适用于聚光灯和平行光。只有在处理故障排除部分中的阴影剪切问题时才需调整它。
开启: 启用/禁用阴影。
阴影贴图: 必须在下拉菜单中选择阴影，才能在Verge3D中出现。
衰减区/区域: 定义阴影量（越少越好）。只适用于聚光灯和平行光。
偏移(Bias): 可以调节以消除自阴影伪影及 "peter-panning" 效果。注：Peter Panning这个词的名字来源于童话人物彼得潘（他的影子与身体分离并且可以飞翔），此伪影使对象看起来像是悬浮在地表。
尺寸: 控制阴影纹理的大小（在速度和质量之间进行平衡）。
采样范围: 控制阴影的模糊度比例。
阴影偏移(Shadow Bias): 类似于偏移的额外偏移设置。用于消除自阴影伪影及 "peter-panning" 效果。
ESM偏移(ESM Bias): 偏离一定数值以减少ESM的漏光伪影。只对 ESM 阴影作用。

每个对象的设置

您也可以在每个对象的基础上启用和禁用接收和投射阴影。

接收阴影(Rceive Shadows): 启用/禁用此对象的阴影接收。
投影: 启用/禁用此对象的阴影投射。

您可以查看以下视频了解如何在3ds Max中设置阴影。

YouTube: Verge3D for 3ds Max Basics - Part 3 - Light and Shadows
Bilibili: Verge3D for 3ds Max基础 - 03.光源与阴影

另请看Autodesk的官方文档，了解更多信息和最佳实践方法。

故障排除

Verge3D中的阴影和Max视口中的阴影看起来不同

Verge3D不使用与3D软件相同的阴影渲染技术，主要是出于性能的考虑。这可能包括光线分层，各种后期处理效果和非实时渲染方法。这是为什么会有差异，以及为何阴影看起来和视口中的不完全一样。
Verge3D的目标是类似于Max视口。为了使配置阴影更容易，请遵循这里的说明： Max视口准备工作

阴影看起来太像素化了

使用较高的尺寸值。
如果使用定向光源，只要适合您的场景，尽量减少衰减区/区域参数。
尽量用柔和的半影来掩盖低分辨率。使用 PCF（泊松）和 ESM 这样的阴影过滤技术以及适当调整的采样范围可以使像素化不那么突出。

阴影在Max视口中是可见的，但在Verge3D中却看不到。

要在Verge3D中启用阴影，阴影贴图类型下拉菜单必须设置为阴影贴图。
偏移数值非常大时，阴影偏移和采样范围有时会部分或完全删除阴影。如果是这样的话，试着降低这些数值。

阴影有伪影

这种伪影被称为"阴影失真(shadow acne)"或"自影伪影(self-shadow artifacts)"。增加偏移和/或阴影偏移值来消除它们。

阴影没有半影区或半影区很小

在基本和双线性类型中没有半影控制。请选择其他的阴影过滤类型。
增加采样范围。

来自聚光灯和平行光的阴影被剪掉了

增加目标距离值。

ESM阴影看起来变淡了

增加 ESM偏移值。
增加 ESM距离比例值。

ESM的阴影看起来太尖锐或没有半影

增加采样范围。
减少 ESM偏移值。
减少 ESM距离比例值。
这种伪影会出现在接收对象的边缘。这是ESM的缺点之一。解决方案时是尽量避免这种情况。
如果一个接受阴影的物体本身不投射阴影（例如，在投射阴影中被禁用），那么无论模糊半径有多大，阴影都没有半影。解决方案是在接收对象上启用阴影投射，或者使用一个额外的阴影投射对象作为底层来修复半影区。

ESM阴影有伪影

减少 ESM偏移值。
减少 ESM距离比例值。

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