景深是对现实中人眼观察景物的一种模拟,通过周边的模糊,从而突出聚焦区域的物体。软阴影也很逼真地模拟了自然界中的阴影效果,使得阴影区和光亮区有一定的过渡,同时也消除了阴影边缘的锯齿。在渲染的时候,加上景深效果和软阴影效果能够增加沉浸感,让用户感觉更加逼真。设计并实现了一个基于纹理分级和和软阴影的实时景深渲染系统。纹理分级技术,即Mipmap,可以对清晰纹理进行模糊,所以能够用来会模拟景深效果。真实情况下,景深的模糊是由于弥散圆造成的。根据光学成像原理,弥散圆的模糊效类似于高斯模糊,而且高斯函数的标准差和弥散圆直径成正比。可以通过实验求出高斯函数的标准差与Mipmap层级之间的关系,然后就可以得到弥散圆直径和Mipmap层级之间的关系。为了防止光强泄漏,即聚焦区域的物体的颜色值影响到背景区域,在生成Mipmap的时候,对于有透明区域的纹理,使用各向异性采样。使用平行分割阴影图算法(PSSM),将相机视体域分割成三个区域:景深区域、前景区域和后景区域,然后对这三个区域对应的阴影图使用方差阴影图算法(VSM)进行范围不同的采样。最后,对屏幕像素得到的阴影系数根据其弥散圆大小的不同,进行不同程度的高斯滤波。由此,可以渲染出逼真的软阴影效果。使用Mipmap技术模拟景深效果,使用PSSM和VSM来生成软阴影,通过对实验结果的分析可以知道,在十分逼真的同时,还可以保证渲染的实时性。