การเรนเดอร์ HDR มีประโยชน์หรือไม่หากไม่ได้ใช้บลูม


23

ในขณะนี้ฉันใช้แสงจากภาพในเกมเพื่อเป็นแสงสว่างในสภาพแวดล้อม ฉันลอง cubemap บนท้องฟ้าเพื่อรับแสงแบบกระจายและแบบพิเศษ ตอนนี้ฉันใช้ขั้นตอนการเรนเดอร์ HDR - skybox ใช้ที่เก็บข้อมูล 16 บิต ฉันวาดไปที่ชุดเรนเดอร์เป้าหมาย 16 บิตจากนั้นในตอนท้ายใช้โอเปอเรเตอร์ tonemapping เพื่อปรับขนาดค่าในช่วง 0.0 - 1.0 เพื่อดึงไปที่ backbuffer

เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันสังเกตเห็นว่าส่วนใหญ่ของไปป์ไลน์เรนเดอร์ของฉันนั้นโดยทั่วไปไม่มีจุดหมายเมื่อฉันลบโพสต์โพรเซสเตอร์ที่ผลิดอกออกผล ไม่มีการทำอะไรเลยกับค่าช่วงไดนามิกที่สูงขึ้น - พวกมันเพิ่งถูกประมวลผลไปจนถึงค่าช่วงไดนามิกที่ต่ำกว่าในขั้นตอนสุดท้ายของการประมวลผลภายหลัง

ฉันจะพูดถูกหรือเปล่าว่าฉันอาจใช้เพียงช่วงไดนามิคเรนจ์ต่ำและกำหนดตำแหน่งสกายบ็อกซ์ด้วยตนเองใน Photoshop ได้หรือไม่ สิ่งนี้จะทำให้ไปป์ไลน์ง่ายขึ้นมาก มีเหตุผลอื่นนอกเหนือจากบานทำไมฉันอาจต้องการมีข้อมูล HDR?


โปรดทราบว่าไปป์ไลน์ HDR ต้องการข้อมูล HDR คุณสามารถใช้พื้นผิวแบบดั้งเดิม 8 บิตต่อช่อง แต่ยังคงได้ประโยชน์จากไปป์ไลน์ HDR
msell

คำตอบ:


43

มีหลายสถานที่ที่ HDR สร้างความแตกต่างนอกเหนือจากการให้ข้อมูลต้นฉบับไปยังตัวกรองข้อมูลพื้นฐาน โดยพื้นฐานแล้วทุกที่ที่ค่าแสงถูกปรับขนาดหรือเพิ่มเข้าด้วยกันจะดูแตกต่างกันและจะมีความสมจริงมากขึ้น / ถูกต้องทางกายภาพเมื่อทำใน HDR

หนึ่งในสถานที่ที่ชัดเจนที่สุดที่สำคัญคือการสะท้อนสภาพแวดล้อมการสะท้อนสภาพแวดล้อมดังที่คุณทราบวัสดุที่ไม่ใช่โลหะส่วนใหญ่มีการสะท้อนแสงต่ำมากที่อุบัติการณ์ปกติเช่น 2% ถึง 5% ดังนั้นการสะท้อนจะมีความสว่างเพียง 2% ถึง 5% เท่ากับสภาพแวดล้อมที่มันสะท้อน หากคุณไม่มีสภาพแวดล้อม HDR (รวมถึงท้องฟ้าแหล่งกำเนิดแสงและอื่น ๆ ที่มีระดับความสว่างที่เหมือนจริง) สิ่งนี้จะนำไปสู่การสะท้อนแสงที่ดูมืดและผิดธรรมชาติ ด้วยสภาพแวดล้อม HDR การสะท้อนจะดูเป็นธรรมชาติและรักษาความเปรียบต่างแม้จะอยู่ในระดับต่ำโดยรวม

นี่คือตัวอย่างที่ฉันแสดงโดยใช้ทรงกลมสีเทาที่มีข้อมูลจำเพาะ 5% และแผนที่สภาพแวดล้อมจากหนึ่งในนั้น พอลเดบเวคของ HDR probes ไม่มีการแมปโทนหรือเบ่งบานในภาพนี้

การเปรียบเทียบการสะท้อน LDR และ HDR

ปัญหานี้ปรากฏขึ้นพร้อมกับพื้นผิวมันวาวใด ๆ รถยนต์กระจกหน้าต่างและน้ำเป็นกรณีทั่วไป คุณสามารถแฮ็คสิ่งนี้ได้โดยการปรับขนาดหรือเปลี่ยน cubemap LDR แต่ข้อดีของ cubemap HDR ก็คือมัน“ ทำงานได้” โดยไม่คำนึงถึงวัสดุหรือสภาพแสง


นอกเหนือจากการสะท้อนแล้ว HDR ยังมีความสำคัญต่อการสะสมแสงเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง เมื่อคุณมีฉากที่มีแหล่งกำเนิดแสงหลายแห่งอาจเป็นรอบ ๆ และรอบทิศทางหรือสปอตไลท์ที่รวมกันหลายจุดเป็นต้นอาจมีสถานที่ที่ปริมาณแสงรวมมากกว่า 1.0 แม้ว่าจะไม่มีแสงใดที่มีความสว่างมากกว่า 1.0 . มันช่วยปรับปรุงภาพถ้าคุณใช้การจับคู่โทนสีเพื่อครองความสว่างส่วนเกินอย่างราบรื่นมากกว่าเพียงแค่อิ่มตัวถึง 1.0 และตัดสิ่งที่มากกว่านั้น

เปรียบเทียบ tonemapping หรือไม่จาก Uncharted 2

นี่คือตัวอย่างจาก Uncharted 2 (ภาพนี้สามารถดูได้ในภาพนิ่ง 126 จาก การพูดคุย GDC John Hable ) อย่างที่คุณเห็นโดยไม่ต้องจับคู่โทนสีบริเวณที่บริเวณแก้มและหน้าผากของตัวละครที่แสงส่องสว่างเกินไปแสดงสีเหลืองที่ไม่พึงประสงค์ (เนื่องจากช่องสีแดงและสีเขียวอิ่มตัวก่อนสีน้ำเงิน) รวมถึงการสูญเสียรายละเอียดทั้งหมดใน ภูมิภาคอิ่มตัว


ที่สุดคนหนึ่งสถานที่อื่น ๆ ที่แสดงให้เห็นว่า HDR ขึ้น postprocessing ผลกระทบเช่นการเคลื่อนไหวเบลอและความลึกของข้อมูล ถึงแม้ว่ามันอาจมีราคาแพง แต่การทำโพสต์ประมวลผลทั้งหมดใน HDR นำไปสู่ผลลัพธ์ที่สมจริงยิ่งขึ้น นี่คือตัวอย่างของสิ่งที่เกิดขึ้นกับภาพเบลอ:

การเปรียบเทียบการเคลื่อนไหว LDR และ HDR เบลอ

เมื่อทำการเบลอบริเวณที่สว่างของภาพ HDR จะยังคงสว่างและแข็งอยู่ในขณะที่ในภาพ LDR จะทำให้ภาพนุ่มและสลัวลง ดังที่แสดงไว้ด้านบน HDR postprocessing เป็นการจำลองที่ดีกว่าว่าจะเกิดอะไรขึ้นในกล้องจริงดังนั้นมันจึงดูเป็น "ฟิล์ม" มากกว่า

ดังนั้นจึงมีแสงสว่างและการเรนเดอร์ HDR ให้มากกว่าการเบ่งบาน

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.