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VSM_SETUP_INSTRUCTIONS.md

File metadata and controls

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Virtual Shadow Maps - Unity设置说明

为什么需要自定义阴影采样？

Unity的内置阴影系统使用传统的Shadow Map。VSM（Virtual Shadow Maps）使用完全不同的虚拟纹理系统，因此需要自定义阴影采样函数来替换Unity内置的阴影系统。

设置步骤

方法1: 使用VSM专用Shader（推荐）

直接使用提供的VSM shader，它们已经内置了正确的阴影采样：

  1. VSMSimpleLit.shader - 简单的光照+阴影shader

    • 适合大多数场景物体
    • 使用路径: VSM/SimpleLit

  2. VSMStandardSurface.shader - PBR表面shader

    • 支持金属度和光滑度
    • 使用路径: VSM/StandardSurface

使用方法：

  • 选择场景中的物体
  • 在Inspector中，给Material分配上述shader
  • 阴影将自动使用VSM系统

方法2: 修改现有Shader

如果要在现有shader中使用VSM阴影：

  1. 在shader文件中包含VSM头文件：
#include "Assets/Shaders/Include/VSMCommon.hlsl"
  1. 添加VSM全局变量：
Texture2DArray<uint> _VSM_VirtualPageTable;
Texture2D<uint> _VSM_PhysicalMemory;
StructuredBuffer<float4x4> _VSM_CascadeLightMatrices;
StructuredBuffer<int2> _VSM_CascadeOffsets;
float _VSM_FirstCascadeSize;
float3 _VSM_CameraPosition;

  1. 添加采样函数（参考VSMSimpleLit.shader中的实现）

  2. 在fragment shader中调用：

float shadow = VSM_SampleShadow(worldPos, 0.001);

方法3: 替换Unity内置AutoLight（高级）

警告：此方法会影响整个项目的阴影系统！

  1. 打开 Edit > Project Settings > Graphics

  2. 在 Built-in Shader Settings 部分：

    • 找到 Always Included Shaders
    • 添加自定义shader包含

  3. 或者在每个使用阴影的shader开头添加：

#define AUTOLIGHT_INCLUDED
#include "Assets/Shaders/Include/VSMAutoLight.cginc"

配置VirtualShadowMapManager

确保场景中的 VirtualShadowMapManager 组件已正确配置：

必需的Compute Shader分配：

  • Clear Visible Flags Shader: VSMClearVisibleFlags.compute
  • Free Invalidated Pages Shader: VSMFreeInvalidatedPages.compute
  • Mark Visible Pages Shader: VSMMarkVisiblePages.compute
  • Allocate Pages Shader: VSMAllocatePages.compute
  • Clear Pages Shader: VSMClearPages.compute
  • Clear Memory Shader: VSMClearMemory.compute ← 新增！
  • Build HPB Shader: VSMBuildHPB.compute

必需的Shader分配：

  • VSM Depth Shader: VSMDepthRender.shader

光源设置：

  • Directional Light: 拖拽场景中的方向光

测试阴影

  1. 在场景中添加地面平面和一些物体
  2. 给物体分配 VSM/SimpleLit shader材质
  3. 运行场景
  4. 打开预览窗口查看VSM工作状态：Window > VSM Preview

调试技巧：

如果看不到阴影：

  • 检查VirtualShadowMapManager是否在运行
  • 检查物体是否在正确的Layer（Shadow Casters）
  • 使用预览窗口查看物理内存是否有深度数据
  • 查看Console是否有错误信息

如果阴影闪烁：

  • 调整 First Cascade Size
  • 增加 Filter Margin

性能问题：

  • 减少 Page Size 或 Physical Memory 分辨率
  • 减少 Cascade Count

已创建的Shader列表

VSM专用Shader：

  • VSM/SimpleLit - 简单光照+VSM阴影
  • VSM/StandardSurface - PBR表面+VSM阴影
  • VSM/SimpleShadowReceiver - 基础阴影接收

VSM系统Shader：

  • VSM/DepthRender - 深度渲染（系统内部使用）
  • VSM/MeshletRender - Meshlet渲染（高级功能）

工具Shader：

  • VSMAutoLight.cginc - 自定义阴影采样函数库
  • VSMCommon.hlsl - VSM通用函数
  • VSMSampling.hlsl - VSM采样函数

常见问题

Q: 为什么不能直接使用Unity的Standard Shader？

A: Unity的Standard Shader使用内置的阴影采样函数，它们是为传统Shadow Map设计的。VSM需要自定义的采样逻辑。

Q: 可以混用VSM和传统阴影吗？

A: 不建议。VSM替换了整个阴影系统。如果需要同时使用，需要为每个shader明确指定使用哪种阴影系统。

Q: VSM支持点光源和聚光灯吗？

A: 当前版本只支持方向光。点光源和聚光灯的VSM实现更复杂，未来版本可能会添加。

Q: 如何调整阴影质量？

A: 在 VSMConstants.cs 中调整：

  • PAGE_SIZE - 每页分辨率（128推荐）
  • PAGE_TABLE_RESOLUTION - 页表分辨率（32推荐）
  • PHYSICAL_MEMORY_WIDTH/HEIGHT - 物理内存大小

技术支持

遇到问题？检查：

  1. Unity Console的错误信息
  2. VSM Preview窗口显示的纹理
  3. VirtualShadowMapManager的Inspector配置
  4. Shader编译错误（Shader Inspector）