Чи має HDR-рендеринг користь, якщо цвітіння не застосовуватиметься?


23

На даний момент я використовую світло на основі зображень у своїй грі для освітлення навколишнього середовища. Я пробую кубічну карту неба, щоб отримати дифузне та дзеркальне освітлення. На даний момент я використовую конвеєр HDR-рендерінгу - skybox використовує 16 біт пам’яті. Я звертаюсь до 16-бітового рентераргетичного націлення, після чого в кінці використовую оператор тонального відображення для масштабування значень у діапазоні 0,0 - 1,0, який слід звернути до резервного буфера.

Нещодавно я зазначив, що більшість моїх конвеєрних каналів в основному були безглуздими, коли я видалив постпроцесор цвітіння. Насправді нічого не робиться з більш високими значеннями динамічного діапазону - вони просто обробляються до нижчих значень динамічного діапазону на завершальній стадії після обробки.

Чи правильно я сказав би, що міг би просто використовувати трубопровід з низьким динамічним діапазоном і вручну тоналізувати свої небосквіти у Photoshop? Це зробило б трубопровід набагато простішим. Чи є яка-небудь причина, крім цвітіння, чому я, можливо, захочу мати дані HDR?


Зауважте, що для трубопроводу HDR потрібні дані HDR. Ви можете використовувати традиційні 8 біт на текстуру каналу, але все ще користь від HDR трубопроводу.
msell

Відповіді:


43

Існує багато місць, де HDR має велике значення, окрім надання вихідних даних на основі фільтра цвітіння. По суті, будь-яке місце, де значення освітлення масштабуються або додаються разом, буде виглядати по-іншому, і буде більш реалістичним / фізично правильним, якщо виконати в HDR.

Одне з найбільш очевидних місць, де це має значення, - це роздуми про навколишнє середовище . Як ви можете знати, більшість неметалічних матеріалів мають дуже низьке дзеркальне відбиття при нормальній частоті падіння - як 2% до 5%. Таким чином, відображення буде лише від 2 до 5% настільки яскравим, як і середовище, яке воно відображає. Якщо у вас немає середовища HDR (включаючи небо, джерела світла тощо з реалістичними рівнями яскравості), це призведе до неприродно темних, вимитих на вигляд відбитків. У середовищі HDR відображення виглядає природним і зберігає контраст, незважаючи на низький загальний рівень окулярів.

Ось приклад, який я наніс за допомогою сірої кулі з 5% специфікацією та картою навколишнього середовища з однієї з світлових зондів Пола Дебевека . На цьому зображенні немає тонального відображення чи розквіту.

Порівняння відображення LDR та HDR

Ця проблема виявляється з будь-якою блискучою поверхнею; автомобілі, скляні вікна та вода - поширені випадки. Ви можете трохи зламати це, змінивши масштаб або іншим чином змінивши кубічну карту LDR, але перевага кубічної карти HDR полягає в тому, що вона "просто працює" незалежно від матеріалу чи освітлення.


Крім відблисків, HDR важливий лише для правильного функціонування накопичення світла . Якщо у вас є сцена з безліччю джерел світла, можливо, навколишнього та спрямованого, або декількома точками світла, що сходяться тощо, можуть бути місця, де загальна кількість світла перевищує 1,0, навіть якщо жодне з окремих світильників не має яскравості понад 1,0 . Це покращує візуальні зображення, якщо ви використовуєте тональне відображення, щоб плавно панувати у надлишковій яскравості, а не просто насичувати до 1,0 та вирізати щось із цього приводу.

Порівняння тонального відображення чи ні, від Uncharted 2

Ось приклад з Uncharted 2 (це зображення можна знайти на слайді 126 розмови Джона Хейбла про GDC ). Як бачите, без відображення тону ділянки на щоці та лобі персонажа, де освітлення стає занадто яскравим, демонструють неприємний жовтий відтінок (через насичені червоним і зеленим каналами до синього), а також повну втрату деталей у насичена область.


Нарешті, ще одне місце, де з'являється HDR, - це післяобробні ефекти, такі як розмиття руху та глибина різкості . Хоча це може бути дорого, але весь ваш постпроцесовий ланцюг у HDR призводить до набагато реалістичніших результатів. Ось приклад того, що відбувається з розмиттям руху:

Порівняння розмитості руху LDR та HDR

Під час розмиття світлі ділянки зображення HDR залишатимуться яскравими та жорсткими, тоді як у зображеннях LDR вони пом’якшаться та тьмяніють. Як показано вище, післяпроцесорна обробка HDR - це краще моделювання того, що відбудеться у реальній камері, тому вона виглядає більш «фільмово».

Таким чином, для освітлення та рендерінгу HDR є набагато більше, ніж просто цвітіння.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.