W tej chwili używam światła opartego na obrazie w mojej grze do oświetlenia otoczenia. Próbuję mapę nieba, aby uzyskać rozproszone i lustrzane oświetlenie. W tej chwili używam potoku renderowania HDR - skybox wykorzystuje 16 bitów pamięci. Rysuję do 16-bitowego rendertargetu, a następnie na końcu używam operatora mapowania tonów, aby skalować wartości do zakresu od 0,0 do 1,0, które zostaną narysowane do bufora.
Ostatnio zauważyłem, że większość mojego potoku renderowania była w zasadzie bezcelowa, gdy usunąłem postprocesor Bloom. Tak naprawdę nic się nie dzieje z wyższymi wartościami zakresu dynamicznego - są one po prostu przetwarzane do niższych wartości zakresu dynamicznego na końcowym etapie przetwarzania końcowego.
Czy miałbym rację mówiąc, że równie dobrze mogę po prostu użyć potoku o niskim zakresie dynamiki i ręcznie tonemapować moje skyboksy w Photoshopie? Dzięki temu rurociąg byłby znacznie prostszy. Czy jest jakiś inny powód niż rozkwit, dlaczego mogę chcieć mieć dane HDR?
Odpowiedzi:
Jest wiele miejsc, w których HDR robi różnicę, oprócz dostarczania danych źródłowych, na których opiera się filtr Bloom. Zasadniczo każde miejsce, w którym wartości oświetlenia są skalowane lub dodawane razem, będzie wyglądać inaczej i będzie bardziej realistyczne / poprawne fizycznie po wykonaniu w HDR.
Jednym z najbardziej oczywistych miejsc, w których ma to znaczenie, są odbicia środowiska . Jak zapewne wiesz, większość materiałów niemetalicznych ma bardzo niskie odbicie lustrzane przy normalnej częstotliwości padania - od 2% do 5%. Odbicie będzie więc od 2% do 5% tak jasne, jak środowisko, które odbija. Jeśli nie masz środowiska HDR (w tym nieba, źródeł światła itp. Z realistycznymi poziomami jasności), doprowadzi to do nienaturalnie ciemnych, rozmytych odbić. W środowisku HDR odbicie wygląda naturalnie i utrzymuje kontrast pomimo niskiego ogólnego poziomu zwierciadła.
Oto przykład, który renderowałem przy użyciu szarej kuli ze specyfikacją 5% i mapą środowiska z jednej z sond świetlnych HDR Paula Debeveca . Na tym obrazie nie ma mapowania tonów ani kwitnienia.
Ten problem pojawia się przy każdej błyszczącej powierzchni; samochody, szklane okna i woda są częstymi przypadkami. Możesz się trochę zhakować, skalując lub w inny sposób zmieniając mapę kubaturową LDR, ale zaletą mapy kubełkowej HDR jest to, że „po prostu działa” bez względu na materiał lub środowisko oświetleniowe.
Oprócz odbić HDR jest ważny tylko dla prawidłowego funkcjonowania akumulacji światła . Jeśli masz scenę z wieloma źródłami światła, być może otoczeniem i kierunkiem, lub kilkoma zbieżnymi światłami punktowymi itp., Mogą istnieć miejsca, w których całkowita ilość światła przekracza 1,0, nawet jeśli żadne z poszczególnych świateł nie ma jasności powyżej 1,0 . Poprawia wygląd, jeśli używasz mapowania tonów, aby płynnie panować nadmiarową jasnością, zamiast po prostu nasycać do 1,0 i przycinać cokolwiek nad tym.
Oto przykład z Uncharted 2 (ten obraz można znaleźć na slajdzie 126 wykładu GDC Johna Hable ). Jak widać, bez mapowania tonów obszary na policzku i czole postaci, w których oświetlenie staje się zbyt jasne, wykazują nieprzyjemny żółty odcień (z powodu nasycenia kanałów niebieskich i czerwonych przed niebieskim), a także całkowitą utratę szczegółów w region nasycony.
Wreszcie, jeszcze jednym miejscem, w którym pojawia się HDR, są efekty przetwarzania końcowego, takie jak rozmycie ruchu i głębia ostrości . Chociaż może to być kosztowne, wykonanie całego łańcucha postprocesów w HDR prowadzi do znacznie bardziej realistycznych wyników. Oto przykład tego, co dzieje się z rozmyciem ruchu:
Podczas rozmycia jasne obszary obrazu HDR pozostaną jasne i twarde, podczas gdy na obrazie LDR zostaną zmiękczone i przyciemnione. Jak pokazano powyżej, przetwarzanie końcowe HDR jest lepszą symulacją tego, co by się wydarzyło w prawdziwej kamerze, dzięki czemu wygląda bardziej „filmowo”.
Oświetlenie i renderowanie HDR to znacznie więcej niż tylko kwitnienie.
źródło