По суті, існує два різних підходи до освітлення води на основі глибини:
Воксель-освітлення
Minecraft використовує освітлення на основі вокселів, яке працює, поширюючи світло на сусідні кубики, знижуючи яскравість залежно від типу блоку. Темні океани є побічною дією цієї системи.
Вода блокує сонячне світло і зменшує світло на 3 рівні на блок (замість 1 рівня за замовчуванням), що означає яскравість в океані на кожну відстань від поверхні:
0 (surface): 15 (direct sunlight)
1: 12
2: 9
3: 6
4: 3
5 and below: 0 (darkness)
Джерело: Minecraft Wiki - Light
Затінення на основі відстані
В іграх із традиційною моделлю освітлення цей ефект можна створити, вимірюючи кількість води, яка знаходиться між джерелом світла та океанським дном. Потім світло згасає, виходячи з цієї відстані. Для цього є кілька методів:
Прямий розрахунок
Якщо у вас рівна поверхня, ви можете легко обчислити відстань, яку проходить світло у воді, якщо перенести поверхню нормально подалі від водоймища 
та крапкового добутку цього нормального та положення поверхні 
в шейдер геометрії.
Ефективна водна відстань - це
де 
розташування вершини і 
кут між напрямком світла під поверхнею та нормальною поверхнею води до водойми.
На заході сонця досягає лише трохи менше 50 °, оскільки світло переломлюється при надходженні у воду.
Ось запис у блозі з хорошим поясненням: Цифрова камера: Повна внутрішня рефлексія
Ще одна публікація з більш детальною інформацією: Цифрова камера: Закон переломлення Снелла
Якщо ви використовуєте мапу висоти на поверхні, паралельній воді, 
стає 
. Правильний коефіцієнт дорівнює 1, якщо сонце знаходиться безпосередньо над поверхнею води.
За допомогою точкового світла ви повинні розраховувати для кожної вершини виходячи з відносного положення до джерела світла.
При фіксованому рівні води або фіксованому напрямку світла частини рівняння є постійними і їх не слід обчислювати в шейдері з міркувань продуктивності.
Плюси:
Мінуси:
- Працює лише для рівних водних поверхонь або лише для світла безпосередньо зверху, оскільки зазвичай враховується лише одна поверхня. (Поєднання шорсткої поверхні та нахиленого світла могло б деяким чином поширюватися при паралельному відображенні.)
- Ніякої їдкої їзди
Тіньова карта
Якщо ви виведете поверхню води на окрему карту глибини (як видно з джерела світла), ви можете використовувати цю текстуру глибини для обчислення відстані, яку світло проходить у воді, перш ніж потрапляти на поверхню.
Для цього ви проектуєте кожну вершину у проекцію подання джерела світла у вершинній шейдері та здійснюєте пошук текстури у піксельній шейдері.
Якщо поверхня відносно рівна, для кращих результатів слід використовувати заломлене походження світла.
Плюси:
- Працює з відносно складною геометрією води до тих пір, поки вона не закривається. *
- Може бути використаний майже для будь-якого виду частково прозорого обсягу.
Мінуси:
- Повільніше, ніж прямий розрахунок.
- Потрібна додаткова VRAM для карти глибини.
- Не на 100% точний.
* Ви можете визначити кількість води перед найближчою твердою поверхнею, порахувавши глибину від ПОВ світла таким чином:
- Наведіть суцільну геометрію на сцені як звичайну. Для кожного фрагмента ви додаєте значення глибини текстурі результату.
- Візуалізуйте лицьові сторони води, не оновлюючи буфер глибини, і відніміть глибини фрагментів від результату.
- Візуалізуйте зворотні грані таким же чином, але додайте до результату глибину фрагмента.
Тепер текстура результату містить кількість води перед світлом у просторі зору світла, тому значення потрібно перетворити назад, перш ніж використовувати його. Цей метод працює для обчислення спрямованого світла (мінус заломлення), але призведе до неправильного навколишнього світла, якщо поверхні дуже нерегулярні і між водоймами, що впливають на ті самі фрагменти, є велика кількість повітря.
Плюси і мінуси такі ж, як і для звичайного тіньового відображення, за винятком того, що вам потрібен ще один буфер під час обчислення глибини, а продуктивність гірша, тому що ви повинні намалювати більше геометрії.
Промінь-трасування
Рейкове трасування є на сьогодні найбільш точним, але також найдорожчим рішенням для надання прозорих томів. Це можна зробити двома способами: 1. Простеження від дна океану до поверхні та 2. Відстеження від джерела світла до води. Для розрахунку яскравості для кожної точки на підлозі потрібно кілька променів.
Плюси:
- Правильно працює з кожною геометрією.
- Правильна їдкість!
Мінуси:
Додаткові ефекти
Є кілька речей, які слід враховувати при подачі води:
Туман
Світло у воді знову розсіюється під час подорожі до спостерігача, тому вам слід змішати його із суцільним кольором.
Якщо спостерігач занурений , ви можете просто вивести туман на основі кінцевого результату глибини буфера. Колір туману, але не його густина, повинен змінюватися в залежності від відстані спостерігача від поверхні! (Minecraft використовує лише цю частину ефекту.)
Якщо спостерігач дивиться на воду зверху , потрібно обчислити туман, виходячи з різниці глибини між поверхнею та геометрією під водою. Колір туману повинен стати трохи темнішим при більших перепадах глибини, але він повинен змінюватися лише до тієї точки, де туман повністю непрозорий.
Колір туману також повинен залежати від напрямку перегляду для кожного пікселя, тому він виглядає трохи темніше при огляді вниз в обох випадках.
Підробка каустики
Якщо ви використовуєте безшовну плиткову 3D-текстуру замість наклейки для підробленої їдкої їжі, ви можете уникнути розтягування на вертикальні поверхні. Сила розсіяного світла біля поверхні змінюється в трьох вимірах, тому використання 2D-текстури зазвичай створює розтягнення десь на сцені. Можна моделювати зміни кутів світла, проектуючи вершинні положення підлоги в іншу систему координат.
Іншою можливістю є обчислення щільності світла на основі положення поверхні в системі координат світла, хоча це, швидше за все, коштуватиме певної продуктивності.
Каустики повинні згасати швидше, ніж розсіяне світло зі збільшенням глибини.
Кольоровий градієнт
Кольори розкидаються по-різному, тому світлий колір повинен змінюватися зі збільшенням глибини. Це також запобігає різким узліссям, де, наприклад, пляж перетинає водну поверхню.
Кут падіння
Через заломлення світло потрапляє на океанське дно набагато крутіше, ніж зазвичай. Стаття у Вікіпедії про закон Снелла має формули для кутів та векторів.
