阴影

在 3D 世界中，光与影一直都是极其重要的组成部分，它们能够丰富整个环境，质量好的阴影可以达到以假乱真的效果，并且使得整个世界具有立体感。

Creator 3.0 目前支持 Planar 和 ShadowMap 两种阴影类型。

开启阴影

物体开启阴影效果的步骤如下：

在 层级管理器 中选中 Scene，然后在 属性检查器 的 shadows 组件中勾选 Enabled 属性。
在 层级管理器 中选中需要显示阴影的 3D 节点，然后在 属性检查器 的 MeshRenderer 组件中将 ShadowCastingMode 属性设置为 ON。

若阴影类型是 ShadowMap，还需要将 MeshRenderer 组件上的 ReceiveShadow 属性设置为 ON。

注意：如果阴影无法正常显示，需要调整一下方向光的照射方向。

阴影类型可在 shadows 组件的 Type 属性中设置。

Planar 阴影类型一般用于较为简单的场景。

属性	说明
Enabled	是否开启阴影效果
Type	阴影类型
Saturation	调节阴影饱和度，建议设置为 1.0。若需要减小方向光阴影的饱和程度，推荐通过增加环境光来实现，而不是调节该值
ShadowColor	设置阴影颜色
Normal	阴影接收平面的法线，垂直于阴影，用于调整阴影的倾斜度
Distance	阴影在接收平面上与坐标原点的距离

调节方向光照射的方向可以调节阴影的投射位置。

注意：Planar 类型的阴影只有投射在平面上才能正常显示，不会投射在物体上，也就是说 MeshRenderer 组件中的 ReceiveShadow 属性是无效的。

ShadowMap 是以光源为视点来渲染场景的。从光源位置出发，场景中看不到的地方就是阴影产生的地方。

属性	说明
Enabled	勾选该项以开启阴影效果
Type	设置阴影类型
MaxReceived	最多支持产生阴影的光源数量，默认为 4 个，可根据需要自行调整
ShadowMapSize	设置阴影贴图分辨率，目前支持 Low_256x256、Medium_512x512、High_1024x1024、Ultra_2048x2048 四种精度的纹理

注意：从 v3.3 开始，属性检查器 中阴影的 Linear、Packing 项被移除，Creator 将自动判断硬件能力，并选用最优方式进行阴影渲染。

ShadowMap 在开启了物体 MeshRenderer 组件上的 ReceiveShadow 后，就会接收并显示其它物体产生的阴影效果。

ShadowMap 一般用于要求光影效果比较真实，且较为复杂的场景。但不足之处在于如果不移动光源，那么之前生成的 ShadowMap 就可以重复使用，而一旦移动了光源，那么就需要重新计算新的 ShadowMap。

在启用类型为 ShadowMap 的阴影后，光源的 属性检查器 内才会出现 动态阴影设置 选项。如未能正确开启，请参考上文 开启阴影 部分。

目前引擎对不同光源的 ShadowMap 支持情况如下：

属性	说明
ShadowEnabled	是否开启平行光阴影
ShadowPcf	设置阴影边缘反走样等级，目前支持 HARD、SOFT、SOFT_2X，详情可参考下文 PCF 软阴影部分的介绍。
ShadowBias	设置阴影偏移值，防止 z-fiting
ShadowNormalBias	设置法线偏移值，防止曲面出现锯齿状
ShadowSaturation	调节阴影饱和度，建议设置为 1.0。若需要减小方向光阴影的饱和程度，推荐通过增加环境光来实现，而不是调节该值
ShadowInvisibleOcclusionRange	设置 Camera 可见范围外的物体产生的阴影是否需要投射到可见范围内，若需要则调大该值即可
ShadowDistance	设置 Camera 可见范围内显示阴影效果的范围，阴影质量与该值的大小成反比

平行光的使用请参考平行光。

FixedArea 模式用于设置是否手动控制 Camera 可见范围内显示阴影效果的范围：

若不勾选该项（默认），则引擎会使用和 CSM（级联阴影算法）模式相同的裁切流程和相机计算，根据 Camera 的方向和位置来计算阴影产生的范围。
若勾选该项，则根据手动设置的 Near、Far、OrthoSize 属性来控制阴影产生的范围。阴影会跟随方向光节点的位置，在方向光包围盒附近分布，而非跟随相机。

属性	说明
ShadowFixedArea	是否开启固定区域的阴影
ShadowNear	设置主光源相机的近裁剪面
ShadowFar	设置主光源相机的远裁剪面
ShadowOrthoSize	设置主光源相机的正交视口大小，阴影质量与该值的大小成反比

属性	说明
ShadowEnabled	是否开启平行光阴影
ShadowPcf	设置阴影边缘反走样等级，目前支持 HARD、SOFT、SOFT_2X，详情可参考下文 PCF 软阴影部分的介绍。
ShadowBias	设置阴影偏移值，防止 z-fiting
ShadowNormalBias	设置法线偏移值，防止曲面出现锯齿状

聚光灯的使用请参考聚光灯。

百分比渐近过滤（PCF）是一个简单、常见的用于实现阴影边缘反走样的技术，通过对阴影边缘进行平滑处理来消除阴影贴图的锯齿现象。原理是在当前像素（也叫做片段）周围进行采样，然后计算样本跟片段相比更接近光源的比例，使用这个比例对散射光和镜面光成分进行缩放，然后再对片段着色，以达到模糊阴影边缘的效果。

目前 Cocos Creator 支持 硬采样、4 倍采样（SOFT 模式）、9 倍采样（SOFT_2X 模式），倍数越大，采样区域越大，阴影边缘也就越柔和。

对于材质中已经开启 instancing 的模型，平面阴影也会自动同步使用 instancing 绘制，详情请参考动态合批。