OpenGL中带有聚光灯的阴影贴图会产生不寻常的效果

我一直在尝试实现阴影映射。虽然我认为我现在很接近了，但我却被一种奇怪的效果所困扰（如下所示）：

如您所见，阴影区域看起来太小。立方体本身也有一种不寻常的效果

正在渲染的几何体是尺寸为1.0的立方体，位于尺寸为100.0的正方形平面上。场景包含单个聚光灯，其角度（从一侧到另一侧）为0.5弧度，范围为100.0。该聚光灯围绕y轴旋转，并调整其旋转以查看原点

我设置帧缓冲区和深度纹理（512 x 512），如下所示：

// Create and configure the depth texture.
glGenTextures(1, &m_depthTexture);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_depthTexture);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_BORDER);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_BORDER);

GLfloat border[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };
glTexParameterfv(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_BORDER_COLOR, border);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_COMPARE_MODE, GL_NONE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_COMPARE_FUNC, GL_LEQUAL);

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT32, width, height, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, (void*)0);

// Assign the depth texture to texture channel 0.
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_depthTexture);

// Create and configure the framebuffer.
glGenFramebuffers(1, &m_framebuffer);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, m_framebuffer);
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_TEXTURE_2D, m_depthTexture, 0);
GLenum drawBuffers[] = { GL_NONE };
glDrawBuffers(1, drawBuffers);

然后从聚光灯的角度将场景渲染到阴影贴图帧缓冲区。这似乎奏效了。使用OpenGL调试工具检查深度纹理显示以下内容：

第二次渲染场景，我为深度纹理和阴影矩阵设置制服：

glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, shadowMap.depthTexture());
program->uniform("shadowMap", 1);

const M3D::Matrix4 lightViewMatrix = lightTransformComponent->transformationMatrix().inverse();

const float invTanHalfFov = 1.0f / std::tan(coneAngle * 0.5f);
const float nearClipPlane = 0.3f;
const float farClipPlane = lightLightComponent->range();
const float zRange = nearClipPlane - farClipPlane;
const Matrix4 lightProjectionMatrix(
    invTanHalfFov, 0.0f, 0.0f, 0.0f,
    0.0f, invTanHalfFov, 0.0f, 0.0f,
    0.0f, 0.0f, -(nearClipPlane + farClipPlane) / zRange, 2.0f * nearClipPlane * farClipPlane / zRange,
    0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f
);

const Matrix4 shadowMatrix = lightProjectionMatrix * lightViewMatrix * modelMatrix;
program->uniform("shadowMatrix", shadowMatrix);

我在顶点着色器中计算阴影坐标：

f_shadowCoordinate = shadowMatrix * vec4(v_position, 1.0f);

然后，在片段着色器中，我投影此坐标并将其偏移到间隔[0,1]内的范围

vec2 projectedShadowCoordinates = (f_shadowCoordinate.xy / f_shadowCoordinate.w) * 0.5f + vec2(0.5f, 0.5f);
float shadowDistance = texture(shadowMap, projectedShadowCoordinates).x;
return vec4(1.0f) * shadowDistance;

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编辑

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令人烦恼的是，在渲染到阴影帧缓冲区时，错误地将投影矩阵统一设置为摄影机的投影矩阵（而不是灯光的投影矩阵），导致了此问题。

您解决了此问题吗？如果是这样的话，你自己把它作为一个答案贴出来，接受它。投票被否决，这个问题在3年前就解决了，但没有解决。