16-бітні напівплавні лінійні HDR-зображення у вигляді (дифузних / альбедо) текстур?

Тож я деякий час думав про це і намагався гугл відповісти, але без жодного успіху.

Якщо всі ваші текстури є 8-бітовими зображеннями LDR, як JPEG, це не могло б викликати конфлікти з контролем експозиції / відображенням тонів під час візуалізації. Тобто, якщо ви відрегулюєте експозицію зображення, яка повинна відображати деталі в текстурах, яких насправді немає, оскільки вони були затиснуті низьким динамічним діапазоном. Так чи не було б сенсу також текстури як HDR-зображення, збережені у форматі .exr, в лінійному кольоровому просторі з 16-бітовим напівплавком, щоб отримати гарне кольорове зображення (32-бітовий "повний" поплавок може бути надмірним?). Щоб мати більш детальні та правильні значення кольорів, також, я думаю, може вплинути на GI і як обчислюється відтінок кольорів?

Або це просто не потрібно, оскільки кінцевий результат відображення, який ми хочемо, буде, мабуть, подібний до рівня експозиції текстури, коли вона була сфотографована будь-яким способом? А оскільки зйомка здебільшого знімається в 12-14 бітах, вам доведеться робити кілька експозицій текстури і виконувати всю додаткову роботу, щоб зібрати їх всі разом на один HDRI.

Редагувати: Для уточнення, мене найбільше цікавить це з фотореалістичної точки зору візуалізації, з рендерінгами променевих слідів (як ментальний промінь, V-Ray, Арнольд тощо) з повною імітацією світла та глобальним освітленням, а не для ігрові двигуни в реальному часі.

У виробництві фільмів ми майже ніколи не використовуємо 8-бітові текстури для кольорів / альбедо через смуги тощо (JPEG особливо проблематичний, оскільки за специфікацією це sRGB, а не лінійні значення). Ми або використовуємо "половину" (16-бітний плаваючий ) або 16-бітові цілочисельні значення без підпису для текстур кольорів / альбедо.

Так, в деяких екстремальних випадках для HDR освітлення та тонального відображення можливо виявити проблеми смуги кольорових текстур. У цих випадках може бути корисним більша глибина бітів для текстур. Однак, на мій досвід, більшість матеріалів і звичайних освітлювальних ситуацій не виявляють цієї проблеми, і більшість текстур у типовій грі є прекрасними у 8-бітових (або навіть рідше - іграх часто використовується стиснення BC1, що зменшує їх до 5- 6-5-бітний).

Люди використовують цілі відображення HDR, оскільки одна сцена може містити дуже різні величини яскравості, наприклад, темна кімната, в якій ви можете бачити крізь вікно на сонячну зовнішність у 10–100 разів яскравішу за кімнату. Однак кольорові текстури не мають такого широкого діапазону величин. Вони представляють світловідбиваючі речовини, які притаманні діапазону [0, 1], і на практиці мало щоденних матеріалів нижче, ніж приблизно 2–5% відбиття. Таким чином, 8-бітове зображення (з гамма-кодуванням) зазвичай може представляти дифузні та дзеркальні кольори з достатньою точністю.

Це правда, що поєднання досить темної фактури з дуже яскравим освітленням або надзвичайно переоціненою настройкою камери може показувати смуги в остаточному кадрі, але це був би більш незвичний випадок.

Випадок, коли ви, мабуть , хочете, щоб текстура HDR була емісійними матеріалами, особливо для неонових знаків та подібних джерел світла. Текстура виглядає так, як її значення збільшене, щоб виглядати як джерело яскравого світла в грі, тому в такому випадку 8-бітове зображення може легко показати смуги.

Нарешті, все-таки може бути корисно працювати з більш високою точністю (наприклад, 16-бітова точність), якщо можливо, під час зйомки та створення текстур, просто тому, що це дає більше місця для обробки зображення, не викликаючи проблем з точністю. Наприклад, якщо вам потрібно відрегулювати рівні або кольоровий баланс, ви втратите трохи точності; що може ввести смугу (особливо якщо ви робите це кілька разів), починаючи з 8-бітного вихідного зображення. 16-бітове джерело було б більш стійким до таких проблем. Однак остаточна текстура, яка використовується в грі, все ж, мабуть, буде стиснута до 8-бітної.

Я хотів би запропонувати читачам прочитати цю статтю про технологію растеризації двигунів Quake 2, пояснену докладно , якщо у них є час.

Якщо TLDR, зверніть увагу на це зображення:

Що ми бачимо, це канал Albedo , це те, що ви хочете кодувати в 16 біт, якщо я правильно розумію ваше запитання.
Я не збираюся говорити, " якщо це могло бути закодовано в 256 кольорів для ігор у минулому, навіщо нам знадобиться 281474976710656 (це 281 трлн.) У нових іграх? ", Навіть якщо я хочу, але це звучить як пихатий хлопець Pixar від Вгору Більш конструктивно, якщо ви зазначили на цьому зображенні, все знаходиться на одному рівні освітлення . Більш конкретно, можлива максимальна інтенсивність, яка зберігає бажану насиченість. (значення в просторі HSV, V позначено максимумом)

Акцент є ключовим, нам ледь не потрібні будь-які шматочки, оскільки альбедо все одно не має глибини кодувати. Динаміка відбувається від затінення, має сенс працювати над f32компонентами всередині шейдерів, а також виводити для f16відображення цілей. Але зберігання текстур альбедо у f16цьому не лише надмірне, але це серйозна необґрунтована швидкість роботи для дорогоцінної пропускної здатності.