【openGL】阴影映射问题：shadow acne（阴影失真）和peter panning（阴影悬浮）

1.《Learn Opengl》第35章中提到，一般在按照光线投射产生深度贴图的做法做阴影映射时，会出现摩尔纹，这种现象叫shadow acne（阴影失真），会出现阴影失真的根本原因是所生成的深度贴图的分辨率是有限的，就会造成在fragment位置处取深度图中的值发生采样就会出现问题。

2. 如图：以四个格子为四个fragment为例，由于深度图分辨率有限四个格子会采样同一个深度值(由于纹理参数设置的是临近GL_NEAREST，设置线性也会有这个问题)。
   

3、如图假设采样这个四方格的正中心，假设这个深度值为10。

4、这四个fragment分别取名a,b,c,d，由于光源的位置会导致求得的四个距离会不一样，先求a到光源的距离假设为9.8<10，b到光源的距离是11.6 >10，c到光源的距离12.1>10，c到光源的距离9.5<10,。就会导致a和d亮，b和c暗，他们本来应该都是亮的才对。然后整个光源视椎体下各个片段都会出现这个问题，就会出现上面的明暗交错的条纹。

5、在《Learn Opengl》第35章中的图示如下，当然，这个看不懂就算了，毕竟画得比较抽象

6、《Learn Opengl》中说的解决方法是将fragment到光源的距离适当的缩小bias，就会避免这个问题，但是这种解决方法会带来另外一个问题，那就是peter panning（阴影悬浮）（名字应该取自彼得潘），bias越大悬浮的越厉害。

7、peter panning的一个解决方法是使用正面剔除。

   glCullFace(GL_FRONT);

使用正面剔除来生成深度贴图可以解决正面的阴影失真，也就是说只有物体背面才会产生深度信息，向地板这种只有一个面的物体不会产生深度信息，这也是合理的，但是这也只能在封闭的物体上这么做。

8、即使这样物体的背面还是会出现阴影悬浮，这时候可以用glPolygonOffset来解决这个问题，将深度图中的值稍微减小一点而不是片段到光源的距离，两者结合就可以解决大部分问题。

9、结果：