阴影表示、过滤与稳定性：36篇复现

先预测，再建立证据

先预测：如果只把ShaderX中的DirectX 8/9、早期GLSL或固定功能接口替换成现代API，哪些数据顺序、精度、过滤和同步假设会改变？阴影系统必须把表示、样本分配、偏移和过滤分开验证，柔和边缘不等于正确遮挡。 本页用、、、和建立统一验收语言。

官方范围与唯一归属

来源：ShaderX 1 · ShaderX 2 · Introductions & Tutorials · ShaderX 2 · Tips & Tricks · ShaderX 3 · ShaderX 4 · ShaderX 5 · ShaderX 6 · ShaderX 7。以下原篇只在本主题拥有一个主归属；其他主题可以引用，但不得重复计入329篇覆盖。

ShaderX 1 · 1篇

• SXX-SX1-04 · Shadow Volume Extrusion Using a Vertex Shader：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。

ShaderX 2 · Introductions & Tutorials · 2篇

• SXX-SX2I-05 · Shadow Mapping with Direct3D 9：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX2I-06 · The Theory of Stencil Shadow Volumes：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。

ShaderX 2 · Tips & Tricks · 3篇

• SXX-SX2T-45 · Soft Shadows：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX2T-46 · Robust Object ID Shadows：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX2T-47 · Reverse Extruded Shadow Volumes：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。

ShaderX 3 · 5篇

• SXX-SX3-11 · Parallax Occlusion Mapping: Self-Shadowing, Perspective-Correct Bump Mapping Using Reverse Height Map Tracing：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX3-32 · Poisson Shadow Blur：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX3-33 · Fractional-Disk Soft Shadows：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX3-34 · Fake Soft Shadows Using Precomputed Visibility Distance Functions：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX3-35 · Efficient Omnidirectional Shadow Maps：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。

ShaderX 4 · 6篇

• SXX-SX4-21 · Reflective Shadow Maps：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX4-25 · Soft Projected Shadows：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX4-26 · Eliminate surface acne with gradient shadow mapping：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX4-27 · Real-time soft shadows using the PDSM technique：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX4-28 · Robust Shadow Mapping with Light-Space Perspective Shadow Maps：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX4-29 · Shadowbuffer Frustum Partitioning：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。

ShaderX 5 · 7篇

• SXX-SX5-07 · Dynamic Parallax Occlusion Mapping with Soft Shadows：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX5-16 · Cascaded Shadow Maps：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX5-17 · Multisampling Extension for Gradient Shadow Maps：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX5-18 · Alias-free Hard Shadows with Geometry Maps：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX5-19 · Edge Masking and Per-Texel Depth Extent Propagation For Computation Culling During Shadow Mapping：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX5-20 · Queried Virtual Shadow Maps：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX5-21 · Real-time Soft Shadows with Shadow Accumulation：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。

ShaderX 6 · 6篇

• SXX-SX6-20 · Stable Rendering of Cascaded Shadow Maps：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX6-21 · Approximate Cumulative Distribution Function Shadow Mapping：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX6-22 · Rendering Filtered Shadows with Exponential Shadow Maps：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX6-23 · Fitted Virtual Shadow Maps and Shadow Fog：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX6-24 · Removing Shadow Volume Artifacts：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX6-37 · Shadow Techniques for OpenGL ES 2.0：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。

ShaderX 7 · 6篇

• SXX-SX7-17 · Practical Cascaded Shadow Maps：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX7-18 · A Hybrid Method for Interactive Shadows in Homogeneous Media：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX7-19 · Real-time dynamic shadows for image-based lighting：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX7-20 · Facetted Shadow Mapping for Large Dynamic Game Environments：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX7-28 · Real-Time Subsurface Scattering using Shadow Maps：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。
• SXX-SX7-29 · Instant radiosity with GPU photon tracing and approximate indirect shadows：确定遮挡表示、光空间样本分配、偏移与过滤对象，再用接触、掠射和动态相机证明稳定性。

核心模型与不变量

阴影系统必须把表示、样本分配、偏移和过滤分开验证，柔和边缘不等于正确遮挡。 复现时先写输入、输出、坐标或数据域、迭代顺序、误差判据和资源生命周期，再讨论接口迁移。任何优化都要指出它保持、近似或放弃了哪条关系。

公式里的量必须给出范围、单位、空间、精度和生产者。画面相似不代表算法等价；数值接近也不代表带宽、时序和设备边界相同。

最小现代探针

float4 ProbeStage(float4 inputValue, float4 constantsValue) {
    float4 candidate = EvaluateInvariant(inputValue, constantsValue);
    return float4(candidate.xyz, 1.0);
}

探针一次只暴露一个阶段。先使用常量、解析输入和小规模CPU参考确认关系，再逐步恢复纹理、变体、并行和历史数据。

历史载体到现代路径

original article -> assumptions -> invariant -> reference
reference -> modern shader/compute path -> intermediate evidence
evidence -> image or numeric diff -> target-device acceptance

旧shader model、寄存器语义、effect框架、render-to-texture和多pass接口可以变化，但读写依赖、采样边界、精度和同步不能被省略。迁移报告要明确标记完全等价、受控近似和不可直接迁移。

性能、兼容与失败边界

固定设备、驱动、分辨率、场景、帧阶段和统计窗口，分别报告CPU提交、GPU时间、外存流量、显存峰值与画质误差。历史技巧在现代GPU上可能被编译器、缓存或专用硬件替代，必须以捕获而不是名称判断。

{"source":"volume + article id","correctness":"reference diff","compatibility":"api and device matrix","performance":"end-to-end metrics","failure":"minimal replay"}

1. 固定卷号、篇名、来源、原始平台和输入输出。
2. 写出核心不变量、CPU或离线参考以及现代GPU路径。
3. 构造正常、边界、退化和超容量输入，保存中间证据。
4. 在目标设备重放，记录图像或数值误差和端到端成本。

常见误区

练习

本章回顾

阴影表示、过滤与稳定性页承载36篇唯一原文；每篇都回到问题、不变量、现代实现、边界和证据，而不是只保留一个效果名称。