问物理阴影.环境/间接照明

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这是在实时CG中主要的“困难”问题，并且有很多研究正在进行中以解决这个问题。

最大的障碍是，在光栅图形中，场景的每个组件都是“在真空中”呈现的--每个三角形都是在不引用场景中的任何其他三角形的情况下呈现的，像素也是如此，而不是光线跟踪方法，即每条射线都可以访问内存中的整个场景。因此，实时程序员需要使用黑客技巧来做像反射和阴影这样的事情，同样也适用于全局照明。

一种廉价的运行时方法是使用烤光地图，首先运行一些缓慢但令人敬畏的东西，比如辐射度或路径跟踪，然后保存照明信息和常规的顶点数据。这对于静态几何是很好的，但一旦添加移动对象，就会出现问题。米哈尔·伊万尼基( Michal )做了一个很好的介绍性，讲述了他们是如何为“最后的我们”(The)解决这个问题的。

游戏引擎中经常使用球面谐波来表示间接光。它们基本上是一个穿过球面的傅里叶变换，通过丢弃高频成分，你可以得到视觉上令人愉悦的，大部分是精确的环境照明，每种颜色只有9个系数。例如，统一使用S.H.在场景中的各个点烘焙“光探针”，然后移动的物体可以在附近的探测器之间插入，以得到间接光在它们的位置的近似。罗宾格林的纸基本上是圣经关于这一技术，但它是相当沉重的工作。

目前最热门的技术似乎是Voxel追踪，它不涉及任何预烘烤步骤。我自己并不太熟悉它，但据我所知，它涉及到把你的场景变成一个低分辨率的“我的世界”，把体素放在一个像八叉树一样的可快速遍历的空间结构中，然后从每个点投射出几条宽射线(圆锥形)，并检查它们击中哪个体素来收集光线。NVidia目前正在大力推进这一进程，而且这里和这里也有关于它的文件。

希望有帮助:)

路径跟踪是一种计算量很大的算法，不适合实时跟踪.PBRT的体系结构也不适合于实时性，PBRT的主要目标是利用无偏蒙特卡罗积分求解绘制方程。有关更多信息，请参见https://en.wikipedia.org/wiki/Unbiased_渲染。

如果没有大量的优化和约束，我怀疑您是否能够在移动设备上获得良好的性能。

无论如何，路径跟踪可以在OpenGL中实现，我建议查看非常强大的计算着色器。与桌面GL相比，OpenGL ES 3.1支持带有一些小限制的计算着色器。

阅读此页面以获得更多信息：https://github.com/LWJGL/lwjgl3-wiki/wiki/2.6.1.-Ray-tracing-with-OpenGL-Compute-Shaders-(Part-I)

祝你好运！