Вычисление теней для точечного источника

shaders/lighting.frag

@@ -15,6 +15,7 @@ struct LightData
     vec3 color;
     vec3 attenuation;
     vec4 direction_angle;
+    mat4 vp[6];
 };
 
 layout(std140, binding = 2) uniform Light
@@ -37,6 +38,7 @@ uniform sampler2D gNormal;
 uniform sampler2D gDiffuseP;
 uniform sampler2D gAmbientSpecular;
 uniform sampler2DArray sunShadowDepth;
+uniform samplerCubeArray pointShadowDepth;
 
 out vec4 color; 
 
@@ -63,8 +65,10 @@ void main()
     vec3 fragPosLightSpace; // Фрагмент в пространстве источника
     float shadowValue; // Значение затененности
     vec2 texelSize = 1.0 / textureSize(sunShadowDepth, 0).xy; // Размер текселя текстуры теней
-    int x, y; // Счетчик для PCF
+    int x, y, z; // Счетчик для PCF
     float pcfDepth; // Глубина PCF
+    float cubemap_offset = 0.05f; // Отступ в текстурных координатах для PCF
+    float cubemap_depth; // Дистанция между фрагментом и источником в диапазоне [0;1]
 
     vec4 fragPosCamSpace = camera.view * vec4(fragPos, 1); // Фрагмент в пространстве камеры
     int cascade_index; // Индекс текущего каскада для вычисления теней
@@ -119,43 +123,68 @@ void main()
     int i;
     for (i = 0; i < light_f.count; i++)
     {
-        // Данные об источнике относительно фрагмента
+        // Обнулим значение тени
-        L_vertex = light_f.data[i].position - fragPos;
+        shadowValue = 0;
-
+        // Позиция фрагмента относительно источника
-        // Расстояние от поверхности до источника
+        fragPosLightSpace = fragPos - light_f.data[i].position;
-        L_distance = length(L_vertex);
+        // Дистанция между фрагментом и источником в диапазоне [0;1]
-        
+        cubemap_depth = length(fragPosLightSpace) / light_f.data[i].attenuation.r;
-        // Проверка на дистанцию
+        // Сдвиг для решения проблемы акне
-        if (L_distance < light_f.data[i].attenuation.r)
+        cubemap_depth -= max(0.05 * (1.0 - dot(N, light_f.data[i].direction_angle.xyz)), 0.005);
+        for(x = -1; x <= 1; ++x)
         {
-            // Нормирование вектора
+            for(y = -1; y <= 1; ++y)
-            L_vertex = normalize(L_vertex);
-            // арккосинус между вектором от поверхности к источнику и обратным направлением источника
-            acosA = degrees(acos(dot(-L_vertex, normalize(light_f.data[i].direction_angle.xyz))));
-            // Если угол меньше угла источника или угол источника минимален, то считаем освещенность
-            if(acosA <= light_f.data[i].direction_angle.a) 
             {
-                // Диффузная составляющая
+                for(z = -1; z <= 1; ++z)
-                diffuse = max(dot(L_vertex, N), 0.0); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0
-                
-                // Вектор половины пути
-                H = normalize(L_vertex + Cam_vertex);
-                // Зеркальная составляющая
-                specular = pow(max(dot(H, N), 0.0), p*4); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0 в степени p
-
-                // Угасание с учетом расстояния
-                attenuation = 1 / (1 + light_f.data[i].attenuation[1] * L_distance + light_f.data[i].attenuation[2] * L_distance * L_distance);
-
-                // Если источник - прожектор, то добавим смягчение
-                if (light_f.data[i].direction_angle.a < 180)
                 {
-                    intensity = clamp((light_f.data[i].direction_angle.a - acosA) / 5, 0.0, 1.0);  
+                    // Значение из кубической текстуры с учетом источника (i)
-                    diffuse  *= intensity;
+                    pcfDepth = texture(pointShadowDepth, vec4(fragPosLightSpace + vec3(x, y, z)*cubemap_offset, i)).r; 
-                    specular *= intensity;
+                    if(cubemap_depth > pcfDepth)
+                        shadowValue += 1.0;
                 }
+            }
+        }
+        shadowValue /= (27);
+        if (shadowValue < 1.0)
+        {
+            // Данные об источнике относительно фрагмента
+            L_vertex = light_f.data[i].position - fragPos;
 
-                color += vec4(light_f.data[i].color*kd*diffuse  * attenuation, 1) 
+            // Расстояние от поверхности до источника
-                      +  vec4(light_f.data[i].color*ks*specular * attenuation, 1);
+            L_distance = length(L_vertex);
+            
+            // Проверка на дистанцию
+            if (L_distance < light_f.data[i].attenuation.r)
+            {
+                // Нормирование вектора
+                L_vertex = normalize(L_vertex);
+                // арккосинус между вектором от поверхности к источнику и обратным направлением источника
+                acosA = degrees(acos(dot(-L_vertex, normalize(light_f.data[i].direction_angle.xyz))));
+                // Если угол меньше угла источника или угол источника минимален, то считаем освещенность
+                if(acosA <= light_f.data[i].direction_angle.a) 
+                {
+                    // Диффузная составляющая
+                    diffuse = max(dot(L_vertex, N), 0.0); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0
+                    
+                    // Вектор половины пути
+                    H = normalize(L_vertex + Cam_vertex);
+                    // Зеркальная составляющая
+                    specular = pow(max(dot(H, N), 0.0), p*4); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0 в степени p
+
+                    // Угасание с учетом расстояния
+                    attenuation = 1 / (1 + light_f.data[i].attenuation[1] * L_distance + light_f.data[i].attenuation[2] * L_distance * L_distance);
+
+                    // Если источник - прожектор, то добавим смягчение
+                    if (light_f.data[i].direction_angle.a < 180)
+                    {
+                        intensity = clamp((light_f.data[i].direction_angle.a - acosA) / 5, 0.0, 1.0);  
+                        diffuse  *= intensity;
+                        specular *= intensity;
+                    }
+
+                    color += ( vec4(light_f.data[i].color*kd*diffuse  * attenuation, 1) 
+                              + vec4(light_f.data[i].color*ks*specular * attenuation, 1) )  * (1.0 - shadowValue);
+                }
             }
         }
     }