Spellwrath實時光線追蹤軟陰影（二）
光線追蹤器追蹤目標之后，采取以下步驟來追蹤陰影：
對于場景中的每個像素(2D)，我們從它實際在世界空間中的3D位置處向光源投射射線
如果像素是被遮擋的，存儲遮擋值
如果像素沒有被遮擋，在緩沖區(qū)的存儲值為1.0
這非常直觀。對于硬陰影而言，這足以對所有被遮擋部分著色。簡單地添加一些光線至每個像素中，且緩沖區(qū)值小于1.0。
正如之前所說，我們將一些常見的方法與光柵化技術結合來進行實時光線追蹤。其中一個行之有效的方法便是延遲渲染。因此，我們所跟蹤的每個像素的實際渲染步驟將在光線追蹤之后完成：
確定像素是否被遮擋(光線追蹤陰影緩沖輸入值小于1.0)。如果被遮擋，使用數(shù)值2。
確定取樣尺寸(光線追蹤陰影緩沖區(qū))
理論上，取樣尺寸可以告訴我們半影在場景中這個區(qū)域的尺寸。因此，我們需要檢查某個區(qū)域是否有半影。顯然，我們需要某些角度的因子，除以該像素的深度值便可以得到。
請注意，這里已經簡化了視角轉換，即簡單的除以Z值。這忽略了一個事實：由于陰影區(qū)域距離觀察者更近，半影在場景空間的尺寸會更大。當保持因子不變而人為增大取樣尺寸來獲得此效果時，這一點講得通。
為簡單起見，我們假定觀察者正垂直地看著陰影區(qū)域，即采樣區(qū)域每個像素的Z值是相同的。
最大的平方距離從而減少至：
接下來便是簡單的網格搜索。尋找最近的亮像素進行比較，并找到最小平方距離的像素。
網格取樣的頻率及所希望獲得的性能取決于我們自己。取樣越多則半影會越平滑。
請注意，這個階段可能會再次需要像素的Z值來創(chuàng)建更精確的陰影，且這不取決于觀察者觀看的角度。為此，不用預先計算Dmax值，而是在網格搜索時對其進行計算，因為我們不知道Z值能達到的最遠點。
此外，還需要把距離內的Z值與最近的光亮入口結合起來。
這是對每個像素進行的額外計算。它不僅加強了準確性，最重要的是，從獨立的觀察視角而言，可以忽略此計算來加快速度。至少我是這樣做的。
現(xiàn)在，我們知道了某個限制區(qū)域內被遮擋像素到最近亮像素之間的距離。它實際告訴我們特定點陰影的強度， 其極限位置是：
或者
通過標準光照方法，使用該值來給像素著色。
通過這種方法，在硬陰影之上使用軟陰影僅產生很小的性能損失，因為我們對每個像素進行了光線追蹤。速度的損失不受對象數(shù)量或場景大小的影響，其完全取決于我們希望執(zhí)行的場景大小和樣品密度。
但為什么不模糊陰影邊緣來創(chuàng)建希望達到的柔軟效果？因為這樣便不會獲得極致的效果：
總結
使用這種方法，可以在實時光線追蹤器中最有效最輕松地實現(xiàn)軟陰影。陰影是完全動態(tài)的，不需要預先計算。只有額外的幀緩沖區(qū)有進一步的內存需求時，才需要將陰影數(shù)據(jù)從光線追蹤器中傳輸至后期處理系統(tǒng)中。
如果要慢慢過渡到光線追蹤實時應用程序中，必須至少要與現(xiàn)代光柵化技術的圖形質量相匹配。我認為這方面的工作我們前進的軌道是正確的。