Является ли гауссово размытие довольно точным представлением мягких теневых граней?

Я не уверен, имеют ли реальные мягкие тени (от близких, больших источников света) гауссово или линейное затухание, или что-то еще.

Я работаю над чем-то, где я могу создавать тени, манипулируя некоторой предварительно визуализированной текстурой градиента, поэтому мне не нужно полагаться на буферы кадров и традиционные методы затенения. Я планирую запекать градиент в один канал текстуры моей сетки, а затем манипулировать значениями, основываясь на том, сколько теней покрывает каждый квад. Это возможно, потому что я просто выстроил четырехугольники, как зигзаг, где каждая вершина может отбрасывать тень на следующий смежный четырехугольник.

Таким образом, линейный спад был бы самым простым (просто нужно вычесть некоторое значение из линейного градиента), но мне трудно сказать, что на самом деле выглядит реалистичным. Есть ли простая математическая формула, которую можно применить к линейному градиенту, чтобы вывести гауссовское приближение?

Реальные мягкие тени имеют форму, которая зависит от формы источника света, который выглядит с точки зрения затененной поверхности. Это связано с тем, что полутени возникают из-за частичной окклюзии источника света с точки зрения затененной поверхности. Форма тени, таким образом, напоминает форму окклюдера, свернутого с формой источника света.

Например, солнце кажется нам диском, поэтому мягкие тени от солнца эффективно сворачиваются с помощью дискового фильтра. Результирующий спад во многих случаях похож на гауссовский, что может объяснить, почему гауссиане популярны для фильтрации теней.

Отклонение по Гауссу также очень похоже на функцию сглаживания , которая довольно недорогая для оценки и может быть хорошим выбором для вашего шейдера.

Зависимость формы тени от формы источника света наиболее ярко демонстрируется во время солнечного затмения. Эта фотография пользователя Flickr Cantavestrella, например, была сделана во время частичного затмения несколько лет назад . Затмение привело к появлению полумесяца видимого солнца, окружающего луну, и в результате тени дерева показывают форму полумесяца, где листья дерева, как оказалось, образуют крошечное отверстие.