Shadow map
基本实现思路两遍Pass:
1.光源做为相机渲染一遍场景保存深度信息
2.正常渲染的时候将坐标转换到上面的坐标系进行深度比较，如果深度大于shadow map，则表明这个点被遮挡
只要是shadow map就会有两个严重的问题，第一个是自遮挡，第二个是锯齿，这两个问题的本质是因为shadow map的分辨率太低。因为shadow map贴图的分辨率过低，阴影贴图的一个纹素会对应多个像素，而这些像素在shadow map空间中的深度是不同的，因此就会出现自己遮挡自己的情况。如果太阳刚好在头顶正中央，水平面的地形其实不会出现自遮挡，因为所有的像素对应的深度值是一样的，但是如果太阳是掠射的，那么这些像素之间的深度差距就变大了，因此自遮挡的现象就会比较严重，另外如果分辨率差距比较大，那么一个纹素会对应更多的像素，自遮挡的现象也会比较严重，综上自遮挡的严重程度与光源的方向及分辨率的差距有关。解决自遮挡的方法是加一个偏移量，但是这个偏移量如果加的太大阴影会和物体分离。另外一个问题是阴影锯齿，为了对抗这个问题，人们想了很多算法，另外这些算法的附带效果就是可以实现软阴影。
CSM
第一个想到的办法就是用多张shadow map贴图来表示整个场景，对于接近相机的部分使用高分辨的贴图，远离相机的部分使用低分辨率的贴图，这个就是CSM算法的核心。
PCF
这个算法源于抗锯齿，当然在这里不是对最终的图像进行抗锯齿，也不是对shadow map进行抗锯齿。之前我们只是取一个纹素进行深度比较，PCF则是取多个纹素进行比较，然后根据遮挡关系取一个平均值，这样就会产生软阴影的效果，从而达到抗锯齿的效果。PCF的缺点很明显需要多次采样，CSM和PCF是可以混合使用的。
PCSS
PCF算法对所有像素的过滤是一样的，但是现实中阴影距离遮挡物越近越硬，越远越模糊，因此为了提高阴影质量，人们使用了PCSS算法。这个算法的核心是我需要先算出这个像素距离遮挡体的深度，然后根据这个深度控制Filter的大小。因此我们首先采样多个点计算平均遮挡距离，然后根据这个距离决定需要多大的采样范围，最后多次采样进行深度比较。可想而知这个算法的采样次数多么可怕。
VSSM
PCSS是采用暴力采样的方法计算遮挡程度，而VSSM则是希望通过公式计算得出遮挡程度。
它先假定采样点的深度符合正态分布，然后在贴图中保存深度以及深度的平方，然后根据SAT快速计算出期望和方差，然后再根据切比雪夫不等式求出遮挡值。这个算法最大的问题就是漏光，因为你首先假定深度符合正态分布，但是一旦深度不符合正态分布就会出现各种各样的问题。但是它的运行效率很高，这个算法有几个比较秒的地方，一个是方差的计算，一个是SAT，一个是切比雪夫不等式，另外就是如何计算遮挡距离的平均深度，因为我们不知道有多少个点被遮挡，有多少点没被遮挡。
MSM
它是为了解决VSSM漏光的问题，它引入了矩的概念，通过其他数学函数来计算出遮挡值。
Distance Filed Shadow
距离场阴影，我没有用缩写是因为它不属于shadow map阵营，这个ray marching技术很巧妙，它和光栅化渲染，光线追踪渲染起名，可想而知这个东西有多厉害。它先构造一个距离场，这个场中每一个点记录了该点到场景中所有物体的最小距离，这个场保存在3D纹理中。每一个物体先在局部空间中构建一个距离场，场景的场是这些物体的场合并得到的。在局部空间构建也就意味着这些物体可以进行平移，旋转，以及等比缩放。但是物体不能变形，因为变形会导致场的信息失效，而场的生成是预处理的(很耗时)，所以不支持动画以及非等比缩放。从这一点来说它是不如动态的shadow map算法的。它的算法是从着色点，发出多条射线，然后通过ray marching技术判断遮挡关系，有点类似光线追踪，但是因为距离场的存在，相交测试要比光效追踪快很多，这个技术还可以处理AO。ray marching技术的劣势是不好贴纹理，因此没有大面积使用，但是在阴影处理上没有问题，因为阴影不需要纹理贴图。
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