Phƣơng pháp tô bóng sử dụng trong lĩnh vực đồ họa 3D là phƣơng pháp tô bóng cục bộ. Việc tăng cƣờng chất lƣợng hình ảnh cho các ứng dụng 3D thời gian thực đồng nghĩa với việc tăng tính toàn cục của phƣơng pháp tô bóng. Một công việc quan trọng bậc nhất để tăng tính toàn cục là: thể hiện đƣợc các hiệu ứng bóng đổ. Có nhiều phƣơng pháp để tính (thể hiện) bóng đổ khác nhau, có thể chia chúng thành ba loại chính đó là:
đổ (Fakes Shadow): đây một trong những phƣơng pháp đầu tiên trong lĩnh vực tạo bóng đổ. Nó sử dụng mẫu bóng đổ cho từng đối tƣợng hoặc cho toàn bộ cảnh. Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là không phản ánh trung thực sự đổ bóng của đối tƣợng trong cảnh. Tuy nhiên nó cũng có ƣu điểm là mang lại hiệu quả hình ảnh khá tốt, mà lại không yêu cầu độ phức tạp tính toán cao.
Hiện nay, phƣơng pháp này ít đƣợc sử dụng vì nó không thể phản ánh trung thực cảnh trong khi các phƣơng pháp khác lại có thể làm đƣợc việc này. Một lý do khác khiến nó ít đƣợc sử dụng đó là tốc độ tính toán của các thiết bị đồ họa ngày nay đã, đang đƣợc cải thiện một cách nhanh chóng, do đó các phƣơng pháp tạo bóng đổ phức tạp hơn đã có khả năng đáp ứng đƣợc theo thời gian thực.
Loại thứ hai là: tạo bóng đổ bằng bóng (Shadow Volume) phƣơng pháp này sử dụng khối bao tạo bởi đối tƣợng và nguồn sáng để xác định bóng đổ cho các đối tƣợng trong cảnh.
Loại thứ ba là: tạo bóng đổ bằng (Shadow Mapping) ý tƣởng của phƣơng pháp này là sử dụng một bản đồ bóng để xác định, và tính bóng đổ cho toàn cảnh.
Ngoài các phƣơng pháp trên ngƣời ta còn đƣa ra một vài phƣơng pháp kết hợp giữa Shadow Volume và Shadow Mapping tuy nhiên các phƣơng pháp này chƣa có những kết quả thực sự thuyết phục. Chi tiết hai phƣơng pháp (thứ hai và thứ ba) sẽ đƣợc trình bày trong các phần sau.
Nhiều khi, đề cập đến tạo bóng đổ cho cảnh ngƣời ta còn đề cập đến hai hƣớng đó là bóng đổ mềm (Shoft shadow) và bóng đổ cứng (Hard shadow). Trong đó bóng đổ cứng là là loại bóng đổ trên vật thể, nó tạo ra hai vùng riêng biệt hoàn toàn, một vùng có bóng đổ, và một vùng không có bóng đổ, không tồn tại vùng chuyển giao giữa hai vùng này. Ngƣợc lại với bóng đổ mềm luôn tồn tại sự chuyển đổi giữa hai vùng, ta quan sát đối tƣợng đƣợc chiếu bóng đổ dần dần từ vùng không có bóng đến vùng có bóng hoàn toàn. Tuy nhiên, việc phân chia theo tiêu chí này chỉ đơn thuần là phân loại
theo hiệu quả hình ảnh đem lại chứ ít mang tính kỹ thuật. Mỗi phƣơng pháp tạo bóng đổ cứng thì tƣơng đƣơng nhƣ vậy ngƣời ta cũng có thể có những phƣơng pháp tạo bóng đổ mềm dẫn xuất từ nó, ví dụ nhƣ với bóng khối thì tƣơng ứng với mỗi phƣơng pháp tạo bóng khối cứng cũng có phƣơng pháp tạo bóng đổ mềm dựa trên nó, điều này là hoàn toàn tƣơng tự với phƣơng pháp (Shadow Mapping) cũng có phƣơng pháp tạo bóng đổ mềm theo hƣớng này [14], [15], [23].
Hình 2.9. Bóng cứng và bóng mềm