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上一篇提到了PSSM的方法，及其它的两个缺点。I3D2011上的Sample Distribution Shadow Maps可以用很低的代价同时解决掉那些缺点，在最大程度上优化shadow map上sample的分布。

SDSM

PSSM的那两个缺点实际上都来自于同一个根源：光锥区域是根据视锥的大小，而不是可见pixel的范围来调整。这里所说的pixel范围涉及到两个方面。第一是pixel在view space的深度范围，这会影响区域的划分。另一个是pixel投影到light space的坐标范围，这影响到scale和bias的计算。很显然最佳情况是，shadow map的sample分布在所有可见pixel上，其他地方不浪费。而这两个方面都可以很简单地通过场景的depth texture得到。

原论文提到了多种sample distribution的统计方法。在实践中，log partition速度最快，效果和其他更复杂方法的差距非常小，所以这里就讨论这一种方法，其他可以依此类推。这种SDSM的算法可以归纳成：

1. 渲染一遍场景，得到depth texture。
2. 统计depth texture，得到最大和最小的depth。
3. 把depth的范围根据log的距离分布平行切成几个区域。
4. 从pixel的depth求出view space position，投影到light space，得到该区域的scale和bias，组成crop matrix乘到projection matrix之后。
5. 对每一区域都生成一张shadow map。
6. 在使用的时候，根据像素在视空间的位置确定自己是在哪个区域，以选择shadow map。

SDSM仍然是一种CSM，原理和框架并没有改变。所以总体上看，SDSM仍然类似于PSSM，只是不是通过光锥，而是通过可见pixel来划分区域和计算crop，这就解决了PSSM的第一个缺点。另外，由于深度是自动划分的，也就不会存在远近不能两全的缺点，也不需要一个额外参数来手工调整了。所以PSSM的两个大缺点在SDSM里都不存在了。

从这里也可以看出，整体程序只要做很小的修改就能升级到SDSM。由于depth texture在deferred框架里是必然存在的，所以步骤1可以认为是free的。对于forward框架来说，pre-depth也是常用的策略，所以基本也可以忽略1的影响。目前步骤2、4是通过compute shader 5.0来计算的，可以在一个pass内完成。以后会实现一个pixel shader的版本，用多pass做到同样的事情。

结果

从结果可以看出，SDSM的阴影质量比PSSM精细。

放大看个局部比较。上图为PSSM的，细线的影子有断裂和连在一起的状况。下图为SDSM的，细线清晰得多。

在区域个数较少的时候，差异更明显。

未来

CSM无法避免的缺点就是需要分多个区域，生成多张shadow map。这使得存储和计算都增加了多倍的负担。I3D2012的Rectilinear Texture Warping for Fast Adaptive Shadow Mapping通过类似于dual paraboloid的非线性形变，把视锥的不同地方用不同的分布存到一张shadow map里。但也是需要对场景的所有物体都做tessellation才能保证结果正确，这个开销仍然不可忽略。目前这方面还没有看到其他进展。