阴影（Shadows）
在开始下一部分之前，先回头解决光栅化中的一个问题，那就是如何在光栅化渲染过程中绘制阴影。之前在纹理映射部分讲到了环境光遮蔽的基本原理，就是利用了贴图提前计算环境光遮蔽，那么绘制阴影同样如此，这一节就来简单介绍阴影贴图或者叫阴影映射（Shadow mapping）。
阴影映射是一个在图像空间执行的算法，因此在计算阴影的时候无需知道场景的几何关系，计算成本低，但会产生走样现象，并且阴影映射只适用于点光源。
简单来说，阴影映射的核心思想就是：不在阴影中的点一定是既能被相机看到也能被光源看到的点。按照这个核心思想我们来看阴影映射的步骤。
阴影映射过程
首先我们在光源处放一个虚拟相机，去看向整个场景，然后我们记录这个虚拟相机看到的整个场景的深度形成一张深度图，比如下面的图，没有被遮挡的物体的深度自然就是物体到光源的距离，而存在遮挡关系的物体肯定只能记录离光源最近的物体的距离。
然后我们再用真正的相机看向整个场景，此时看到的每一个点我们都计算它到光源的距离，然后把这个点映射到用光源生成的深度图上，找到光源看到的这个点的深度，如果计算出来的深度和光源看到的深度是一致的，那就说明这个点没有被遮挡，也就是既能被相机看到也能被光源看到，那么这个点就不处在阴影中：
而如果计算出来的深度和光源看到的深度不一致，那显然这个点被遮挡了，相机能看到但光源看不到，这也就是阴影，于是我们把这个点涂上阴影的颜色，这样就完成了阴影映射，得到了场景中在点光源下物体的阴影：
我们用一个例子来看这个过程，下图是一个场景，左上角有一个点光源：
首先从光源的视角看向整个场景：
得到一张深度图：
然后再从相机的视角去计算哪些是阴影：
最后就得到了场景阴影：
阴影映射的缺陷
阴影映射可以得到场景的阴影关系，但存在很多问题。
阴影映射的质量取决于阴影贴图的分辨率，分辨率越高自然阴影质量越好
由于深度都是浮点数，计算机中是无法判断两个浮点数完全相等的，因此会存在一定的误差，这也会影响阴影的效果
阴影映射只能得到“硬阴影”，因为我们的阴影映射是逐像素进行的，因此对于每一个像素只有被遮挡和没被遮挡两种情况，因此我们得到的阴影边界非常清晰，如下图：
但实际我们看到的阴影是存在半影（Penumbra）现象的，半影就是指能看到部分光源的地方，比如日全食的时候，我们在全影（Umbra）区完全看不到太阳，就产生了日全食，而在半影区我们可以看到一部分太阳，如下图：
半影表现在阴影上就像下面的效果：
这样的阴影边界不那么清晰，是“软阴影”，显得更加真实。
对于这样的软阴影该如何渲染，我们从下一节开始讨论光线追踪后，就会了解。