Adaptive optimization of Cascaded Shadow Maps using OpenCL for dynamic game scenes

Authors

  • S.A. Zori Donetsk National Technical University
  • N.V. Khomichuk

Keywords:

OpenCL, Cascaded Shadow Maps, rendering, dynamic scenes, adaptive algorithms

Abstract

The article presents an adaptive optimization method for Cascaded Shadow Maps (CSM) with OpenCL for image quality enhancement of dynamic game scenes. The approach dynamically adjusts CSM parameters, ensuring a balance between quality and performance. The analysis of the results shows a significant improvement in the efficiency of shadow rendering and visual detail. In further research, it is planned to integrate and comprehensively evaluate the prototype directly into Unreal Engine 5, improve the algorithm for adapting shadow parameters, as well as conduct a comparative analysis of the impact of the developed solution on various GPUs.

Author Biography

S.A. Zori, Donetsk National Technical University

Заведующий кафедрой «Программная инженерия им. Л.П. Фельдмана»;

профессор кафедры ПИ

References

Зори, С. А. Использование средств аппаратной поддержки для повышения производительности систем 3D-пространственной визуализации / С. А. Зори, А. Я. Аноприенко, Р. В. Мальчева, О. А. Авксен-тьева // Информатика и кибернетика. - Донецк: ДонНТУ, 2019. - № 1 (15). - С. 5-12.

Хомичук, Н.В. Оптимизация производительности рендеринга в игровых движках с помощью технологии OpenCL / С. А. Зори, Н. В. Хомичук // Информатика и кибернетика. - Донецк: ДонНТУ, 2024. - № 4 (38). - С. 5-11.

Shadowing in 3D Graphics [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.1f4386ae-680e64c9-23fbb5ac-74722d776562/https/www.tutorialspoint.com/computer_graphics/shadowing_in_3d_graphics.htm

Cascaded Shadow Maps // Learn [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/dxtecharts/cascaded-shadow-maps OpenCL Architecture and AMD Accelerated Parallel Processing Technology [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://nov26.readthedocs.io/en/latest/Programming_Guides/Opencl-programming-guide.html#opencl-overview

OpenCL Architecture and AMD Accelerated Parallel Processing Technology [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://nov26.readthedocs.io/en/latest/Programming_Guides/Opencl-programming-guide.html#opencl-overview

Chapter 11. Shadow Map Antialiasing – 11.2 Percentage-Closer Filtering [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://developer.nvidia.com/gpugems/gpugems/part-ii-lighting-and-shadows/chapter-11-shadow-map-antialiasing

Variance Shadow Maps (VSM) [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://github.com/Delt06/toon-rp/wiki/Variance-Shadow-Maps-(VSM)

Тени / Майя // Руководство Вердж3Д [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.soft8soft.com/docs/manual/ru/maya/Shadows.html

Learn OpenGL. Урок 5.3 — Карты теней // Хабр [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://habr.com/ru/articles/353956/

Каскады теней // UnityHub [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://unityhub.ru/manual/shadow-cascades

Published

2025-11-10

How to Cite

Zori С., & Khomichuk Н. (2025). Adaptive optimization of Cascaded Shadow Maps using OpenCL for dynamic game scenes. Informatics and Cybernetics, (1 (39), 5–11. Retrieved from https://ojs.donntu.ru/infcyb/article/view/568

Issue

Section

Информатика и вычислительная техника