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2.7 HDR与LDR

时间:2023-10-18 12:32:43浏览次数:41  
标签:采样 原图 HDR Tonemapping 2.7 亮度 LDR Bloom


一、基本概念

  • HDR = High Dynamic Range(自然界动态范围)
  • LDR = Low Dynamic Range(显示器动态范围)
  • 动态范围 = 最高亮度/最低亮度

LDR

  • 8位精度
  • 单通道0-1
  • 拾色器、一般图片、电脑屏幕

2.7 HDR与LDR_贴图

HDR

  • 远高于8位的精度
  • 单通道可超过1
  • HDRI、真实世界

二、为什么需要HDR

2.7 HDR与LDR_游戏_02

1.为了更好的色彩,更高的动态范围和更丰富的细节,并且有效的防止画面过曝,超过亮度值1的色彩也能很好地表现,像素光亮度改的正常,视觉传达更加真实。

2.7 HDR与LDR_贴图_03

2.7 HDR与LDR_Dynamic_04

2.HDR才有超过1的数值,才有光晕(bloom)的效果,高质量的bloom能体现画面的渲染品质。

HDR图的来源:

http://www.hdrlabs.com/sibl/archive.html

https://www.openfootage.net/hdri-panorama/


三、Unity中的HDR

Camera-HDR设置

  • 场景将被渲染为HDR图像缓冲区
  • 屏幕后处理:Bloom&Tonemapping
  • 完成转化:HDR->LDR
  • LDR图像发送给显示器

2.7 HDR与LDR_滑动条_05

Lightmap HDR设置

  • 选择Hight Quality将启用HDR光照贴图支持,而Normal Quality将切换为使用RGBM编码。
  • GBM编码:将颜色存储在RGB同道中人,将乘数(M)存储在Alpha通道中

2.7 HDR与LDR_Dynamic_06

拾色器HDR设置

2.7 HDR与LDR_滑动条_07

2.7 HDR与LDR_滑动条_08

  • 使用Intensity滑动条可以调整颜色的强度
  • 滑动条每增加1,则提供的光量增加一倍
  • 使用Intensity滑动条下的曝光样本可以看到当前颜色值在任一方向的预览效果

优点

  • 画面中亮度超过1的部分不会被截为1,增加白色部分的细节并且减少曝光。
  • 更好的支持Bloom效果
  • 减少画面较暗部分的色阶感

缺点

  • 渲染速度慢,需要更多显存
  • 不支持硬件抗锯齿
  • 部分手机不支持

四、HDR与Bloom

2.7 HDR与LDR_游戏_09

2.7 HDR与LDR_Dynamic_10

Bloom流程

2.7 HDR与LDR_游戏_11

原图

2.7 HDR与LDR_Dynamic_12

获取图像中较亮的部分

2.7 HDR与LDR_Dynamic_13

进行高斯模糊

2.7 HDR与LDR_游戏_14

叠加

Unity中Bloom流程

2.7 HDR与LDR_滑动条_15

原图下采样得到1/2,再下采样到1/4,再下采样到1/8,再进行采样过程中不断叠加之前下采样。最后叠加原图,成为Bloom效果图。

五、HDR与Tonemapping

Tonemapping概念

  • 色调映射
  • ToneMapping:把HDR转化为LDR
  • 线性映射效果极差
  • 把高亮区域和阴影区域相中等亮度方向压缩->S曲线

2.7 HDR与LDR_滑动条_16

2.7 HDR与LDR_滑动条_17

ACES

  • Academy Color Encoding System(学院颜色编码系统)
  • 最流行、最被广泛使用的Tonemapping映射曲线
  • 效果:对比度提高,很好地保留暗处和亮处的细节

2.7 HDR与LDR_Dynamic_18

其他类型的Tonemapping曲线

2.7 HDR与LDR_贴图_19

2.7 HDR与LDR_游戏_20

2.7 HDR与LDR_滑动条_21

标签:采样,原图,HDR,Tonemapping,2.7,亮度,LDR,Bloom
From: https://blog.51cto.com/u_136836/7916408

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