阴影技术—渲染真实自然环境的最佳点睛之笔

    千万我们提到过环境光遮蔽技术HBAO+在室内环境下充分发挥的顶尖特效，而本篇的话题要重回普通阴影技术，正如前文所说，阴影技术乃是游戏赤裸建模的最佳点缀手法。可说是一步到位改进真实环境的最佳手段之一，因为世界是充满阳光和灯光（否则人眼是不能看到完全黑暗的东西的）。有光的地方就意味着有阴影的覆盖和光线的折射。阴影技术在游戏之中的地位也就得到了认可。

传统阴影的劣势—锋锐的边缘和清晰度如同复制标本

    对于Gameworks近期开发的几个最新大作这种，PCSS这四个字母恐怕也被很多玩家深刻记忆，而这四个字母代表什么意思？这种软阴影又和普通阴影有什么不同？笔者带领读者一同揭晓。

    今天的阴影技术不断发展和进步，逐渐贴近于真实。但阴影计算的方式过于简单，更多的部分仍旧是在坐标和方位部分。所以今天的阴影就如同模型的“复制体”，为何笔者如此之说？在真实的光线投射物体产生的阴影之中，是绝对不可能出现阴影清晰可见以及和物体体积相同的情况。而绝大部分阴影技术的运算方式极其简单，仅仅是复制出了一个与物体体积接近同时粗细相同的黑色部分投射在一个合理的坐标内。这种运算方式毫无疑问会给画面带来一层清晰的阴影，就如同将图形复制了一个然后“涂黑”，这就如同一个复制粘贴出来的“标本”而已。

    而随之而来的便是改进之后的柔化阴影边缘—软阴影Soft shadow，这种改进之后的软阴影确实的改进了普通阴影虚假又锋锐的边缘。而NVIDIA对于当今的阴影技术仍旧不够满意，于是GameWorks之中自然也集成了最新一代的PCSS软阴影技术。

无脑且不会思考的传统阴影—无视投射距离的恒定清晰度

百分比接近柔和阴影PCSS—当今最真实的软阴影模式

    NVIDIA开发的PCSS软阴影技术可以说是当今地球上最佳真实的阴影模式，它不会固守于某一个游戏引擎之中。其强大的场景应变能力与CE3引擎之中的“可变半阴影”是同一级产物，而PCSS强大逆天的地方便它具备动态的特性，其具备强大运算能力可以精确判断出物体投射光线不同距离所呈现出应有的清晰度，这就意味着PCSS百分比近似柔和阴影技术可以根据投射阴影离开光源的距离来决定阴影的柔化程度。这些阴影根据投射距离的长短会产生不同的柔化效果，不同的投射物也可以因为本身的高低，长短在相同光源的情况下产生不同柔化程度，可说是目前所存在唯一一种具备高智能自我判断力的阴影技术。

NVIDIA PCSS阴影技术—根据投射距离决定清晰度

    PCSS的强大特性正如上面的截图所示。细心观察的读者不难看出：传统普通阴影之中的一切边缘都是如同刀锋一般锋利，哪怕是一个很细小的部分。哪怕是一个树叶以及一团植物，也包括一个细小支架所产生的阴影。传统阴影渲染出的阴影永远是如同刀锋一般锋利，清晰度永远不会发生变化，这使得游戏的环境永远与真实环境产生了天和地的隔阂。因为传统的阴影技术永远是不会思考和计算的“静态阴影”。

    然而，这些普通阴影所具备的问题在PCSS当中可是完全不存在的。PCSS软阴影最大的特色莫过于它是真正动态的阴影技术，具备强大的计算能力和判断力，可以自行根据光线投射距离判断清晰度。而图中PCSS阴影所呈现的画面更加真实，尤其是阴影边缘变得柔缓很多，不再是清晰和锋利的边缘。而细心观察的玩家不妨看到：椅子的部分由于投射物和阴影距离很近，所以PCSS阴影判断之后给出了非常高的清晰度。所以椅子下面的阴影非常清晰。而左边的树叶部分则是非常模糊，这是因为PCSS动态阴影技术会自动根据高高的树梢到地面的这段超远投射距离，准确的判断出应该给出什么样的清晰度。

普通软阴影技术与PCSS动态软阴影技术的横向对比

会思考且高智能的革命性阴影技术—PCSS

    PCSS软阴影技术带来的最大特征就是它们渲染出了一个逼真真实的自然环境，赋予了环境更高的生命特征，强大到足以渲染出了真实的树荫阴影。一改传统阴影在渲染植物阴影时的不足点。尤其是对比上图树叶投射阴影的清晰度来看，PCSS阴影对于树干和树叶这种不同距离和长度的阴影投射，给出了更高智慧的判断模式。而传统阴影则是永远采用一个恒定值清晰度来判断所有距离。

    通过上图对比，PCSS软阴影技术带来的革命性变化是毋庸置疑的，NVIDIA采用强大的GPU视觉运算技术设计了这项运算方式较为复杂的高智能阴影技术，它是一个真正有头脑，会思考，会判断的动态阴影技术。直接导致了它与其他“静态无脑阴影”有本质的差距，这也就是为什么在《GTA5》以及《孤岛惊魂4》等游戏中，特别采用了这项技术的原因。而PCSS真正用它的实力证明了自己在Game Works的主要地位，也切实的对传统阴影发起了挑战，并为新一代游戏画面带来革命性变化。