섀도우 캐스케이드

섀도우 캐스케이드를 사용하면 원근 앨리어싱, 즉 방향 광원의 실시간 그림자가 카메라와 가까이 있을 때 픽셀화되어 보이는 문제를 해결할 수 있습니다.

섀도우 캐스케이드는 방향 광원에서만 작동합니다.

원근 앨리어싱

방향 광원은 일반적으로 햇빛을 시뮬레이션하고, 방향 광원 하나로 씬 전체를 비출 수 있습니다. 따라서 섀도우 맵이 씬의 커다란 부분을 덮고, 이로 인해 섀도우가 원근 앨리어싱이라는 문제가 발생합니다. 원근 앨리어싱은 카메라에 가까이 보이는 섀도우 맵 픽셀이 카메라에서 더 멀리 있는 픽셀에 비해 더 비대하고 덩어리져 보임을 의미합니다.

원근 앨리어싱이 발생하는 이유는 섀도우 맵의 여러 다른 영역이 카메라의 원근에 따라 불균형하게 스케일되기 때문입니다. 광원의 섀도우 맵은 씬에서 카메라에 보이는 부분만 덮으면 됩니다. 이 부분은 카메라의 뷰 절두체에 따라 정의됩니다. 방향 광원이 위에서 바로 내려오는 간단한 경우를 상상해보면 절두체와 섀도우 맵의 관계를 알 수 있습니다.

이 간단한 예제에서 절두체의 먼 쪽은 섀도우 맵 픽셀 20개로 덮이지만, 가까운 쪽은 픽셀 4개로만 덮입니다. 하지만 양쪽 모두 화면상에는 같은 크기로 나타납니다. 그 결과 맵의 해상도는 카메라에 가까운 섀도우 영역에서 사실상 훨씬 더 낮습니다.

섀도우 캐스케이드의 작동 방식

원근 앨리어싱은 소프트 섀도우를 사용하거나, 섀도우 맵에 더 높은 해상도를 사용하면 눈에 덜 띕니다. 하지만 이러한 솔루션은 렌더링하는 동안 더 많은 메모리와 대역폭을 사용합니다.

섀도우 캐스케이드를 사용하면 Unity는 카메라에서 떨어진 거리에 따라 절두체 영역을 두 개의 존으로 분할합니다. 가까운 쪽 끝에 있는 존은 축소된 크기의 별도 섀도우 맵을 사용합니다(해상도는 동일함). 이러한 섀도우 맵 크기의 단계적 감소를 캐스케이디드 섀도우 맵이라고 부릅니다(때때로 평행 분할 섀도우 맵이라고도 불림).