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Eevee の影生成アルゴリズムの VSM と ESM について

カテゴリ:blender

VSM と ESM はそれぞれ欠点がある。VSM は影の中に影が落ちると、影の輪郭が明るくなるライトブリーディングという欠点がある。なので背景のような、高さの異なる複数のオブジェクトが配置されるシーンでは VSM の使用を避けた方がいいだろう。

ESM は影に欠損ができることがあるという欠点がある。それが問題にならないなら ESM を使う方がいいだろう。

VSM の利点は ESM より大きなソフトシャドウが作れることだ。2018年2月の時点では光源の Soft で影の柔らかさを設定できる。

soft setting
影の柔らかさの設定

ESM と VSM を組み合わせた EVSM が実装されれば、それが一番いいのだが。

Exponential Shadow Map(ESM)

ESM は影かどうかを0か1かで判定するのではなく、その境界を指数で補間する。補間に失敗して影に欠損が発生することがある。

cutout
オブジェクトの端にできた影の欠損

Variance Shadow Map(VSM)

VSM は影かどうかを0か1かで判定するのではなく、チェビシェフの不等式を使って確率的に求める。影が重なるところで、影の輪郭が明るくなるライトブリーディングが発生する。

light bleeding
影の中に影が落ちるとその輪郭が明るくなる

参考記事

中級グラフィックス入門~シャドウマッピング総まとめ~

カスケード シャドウ マップ

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