Una sfocatura gaussiana è una rappresentazione abbastanza accurata dei bordi sfumati delle ombre?

Non sono sicuro se le ombre morbide della vita reale (da vicino, grandi sorgenti luminose) abbiano un decadimento gaussiano o lineare, o qualcos'altro.

Sto lavorando a qualcosa in cui posso creare le ombre manipolando una sorta di trama sfumata pre-renderizzata, quindi non devo fare affidamento sui frame buffer e sulle tradizionali tecniche di ombreggiatura. Sto progettando di cuocere il gradiente in un canale della trama della mia mesh e quindi di manipolare i valori in base a quanta ombra copre ogni quadruplo. Questo è possibile perché ho solo quadratini allineati come uno zigzag in cui ogni picco può proiettare un'ombra sul quadrante adiacente successivo.

Quindi un decadimento lineare sarebbe più semplice (ho solo bisogno di sottrarre un valore da un gradiente lineare) ma ho difficoltà a dire cosa sembra realmente realistico. Esiste una semplice formula matematica che potrebbe essere applicata a un gradiente lineare per estrarre un'approssimazione gaussiana?

Le ombre morbide della vita reale hanno una forma che dipende dalla forma della sorgente luminosa così come appare dal punto di vista della superficie ombreggiata. Questo perché le penombra si verificano a causa della parziale occlusione della fonte di luce dal punto di vista della superficie in ombra. La forma dell'ombra è quindi qualcosa di simile alla forma dell'occlusore contorta con la forma della sorgente luminosa.

Ad esempio, il sole ci appare come un disco, quindi le ombre morbide dovute al sole sono effettivamente contorte con un filtro a disco. Il conseguente decadimento è, in molti casi, simile nell'aspetto a quello di un gaussiano, il che potrebbe spiegare perché i gaussiani sono popolari per il filtro delle ombre.

Il falloff gaussiano è anche molto simile nell'aspetto alla funzione smoothstep , che è abbastanza economico da valutare e potrebbe essere una buona scelta per il tuo shader.

La dipendenza della forma dell'ombra dalla forma della sorgente luminosa è dimostrata in modo più drammatico durante un'eclissi solare. Questa foto dell'utente Cantavestrella di Flickr, ad esempio, è stata scattata durante un'eclissi parziale qualche anno fa . L'eclissi ha provocato una mezzaluna di sole visibile che circonda la luna e, di conseguenza, le ombre di un albero mostrano una forma a mezzaluna in cui le foglie dell'albero formano un foro stenopeico.