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HDR解读.

HDR解读.

HDR的全称是High Dynamic Range,即高动态范围,比如所谓的高动态范围图象(HDRI)或者高动态范围渲染(HDRR)。动态范围是指信号最高和最低值的相对比值。目前的16位整型格式使用从“0”(黑)到“1”(白)的颜色值,但是不允许所谓的“过范围”值,比如说金属表面比白色还要白的高光处的颜色值。

在HDR的帮助下,我们可以使用超出普通范围的颜色值,因而能渲染出更加真实的3D场景。也许我们都有过这样的体验:开车经过一条黑暗的隧道,而出口是耀眼的阳光,由于亮度的巨大反差,我们可能会突然眼前一片白光看不清周围的东西了,HDR在这样的场景就能大展身手了。


总之简单来说,HDR可以用3句话来概括:
1.亮的地方可以非常亮
2.暗的地方可以非常暗
3.亮暗部的细节都很明显

HDR是目前追求画面逼真度最新最先进的手段。Crytek已经准备把它加入Far Cry 的1.3补丁中,以及他的史诗大作Unreal Engine 3。根据最近透露出来的消息,他们正在为半条命2:迷失海岸制作特殊的HDR效果,同时,FarCry将通过Shader Model 3执行HDR,这些,将只能工作在NVIDIA最新的显卡上。半条命2通过Shader Model 2执行HDR,主要是考虑到ATI显卡的目前情况

什么是HDRI文件?

HDRI文件是一种文件,扩展名是hdr或tif格式,有足够的能力保存光照信息,但不一定是全景图。Dynamic Range(动态范围)是指一个场景的最亮和最暗部分之间的相对比值。一张HDR图片,它记录了远远超出256个级别的实际场景的亮度值,超出的部分在屏幕上是显示不出来的。可以这样想象:在photoshop里打开一张从室内往窗外外拍的图片,窗外的部分处在强烈的阳光下,曝光过度,呈现的是一片白色,没有多少细节。你将毫无办法,调暗只会把白色变成灰色而已,并不会呈现更多的细节。但如果同一场景是由hdr纪录的话,你减低曝光度,原来纯白的部分将会呈现更多的细节。

什么是HDR特效?

现在将HDR和游戏联系起来。HDR在游戏中特指HDR特效。HDR特效是通过ShaderModel实现的的图像渲染特效。想要实现HDR特效,首先,游戏开发者要在游戏开发过程中,利用开发工具(就是游戏引擎)将实际场景用HDRI记录下来,当然开发技术强的开发组会直接用小开发工具(比如3D MAX的某些特效插件)创造HDRI图像;其次,我们的显卡必须支持显示HDR特效,nVIDIA的显卡必须是GeForce 6系列或更高,ATI显卡至少是Radeon 9550或以上。HDR特效最早是在nVIDIA的显卡实现的,但是ATI的SMARTSHADER技术也包含HDR技术,不过这种HDR从实现原理上与nVIDIA的还是有区别的,只不过这种区别对于玩家来讲没有什么意义。

HDR是nVIDIA提出的概念,早先开发商都是通过Shader Model 3.0来实现HDR特效,因此只有nVIDIA的GF 6XXX和GF 7XXX系列能够实现HDR。有人说ATI的显卡也可以实现HDR,ATI自己也是这么宣称的,其实ATI面对竞争压力,也效仿nVIDIA实现了RADEON显卡的模拟HDR的支持,注意,仅是模拟,而且是通过Shader Model 2.0实现的。

实际上,HDR分为三个种类,即FP16 HDR、FP24 HDR和FP32 HDR,《孤岛惊魂》v1.31版支持的HDR是FP16 HDR,FP16 HDR是一种特殊硬件加速的HDR,这种HDR还没有被当前(至少2005年9月之前)的ATI的显卡所支持。模拟HDR不需要特殊硬件加速方法实现,《半条命2:失落的海岸》实现的HDR就是模拟的HDR,毕竟Valve要照顾ATI的显卡,不过还有一种说法是,《半条命2:失落的海岸》一直在拖延发布日期,是因为ATI要求Valve必须等待R520显卡上市之后才可以发布《半条命2:失落的海岸》,因为R520可能会真正支持FP16 HDR,所以有可能《半条命2:失落的海岸》也支持FP16 HDR。

HDR和bloom效果的区别和关系

现在很多玩家在争论HDR和bloom效果的区别。其实,从游戏表现出的画面效果来看,两者的差别不是很大,但是他们的技术成分就相差千里。今年年初,有国外玩家制作了一个《半条命2》的MOD,能够模拟出HDR效果,注意,这仅是模拟,这个MOD实现的特效与bloom效果差别不大,几乎可以说就是bloom效果。那么HDR与bloom效果的差别到底在什么地方呢?

第一,HDR效果就是超亮的光照与超暗的黑暗的某种结合,这个效果是光照产生的,强度、颜色等方面是游戏程序可动态控制的;bloom效果则是物体本身发出的光照,仅仅是将光照范围调高到过饱和,是游戏程序无法动态控制的。

第二,bloom效果无需HDR就可以实现,但是bloom效果是很受限的,它只支持8位RGBA,而HDR最高支持到32位RGBA。

第三,bloom效果的实现很简单,比如《半条命2》的MOD就是一个很小的很简单的MOD,而且bloom效果不受显卡的规格的限制,你甚至可以在TNT显卡上实现bloom效果(当然效果很差)!而HDR,必须是6XXX以上的显卡才能够实现,这里的HDR是指nVIDIA的HDR。这时有必要谈nVIDIA和ATI的显卡所实现的HDR,两者还是有区别的,具体区别就很专业了,总之从真实性表现来看,nVIDIA的显卡实现的HDR更好一些。HDR是nVIDIA提出的概念,从技术上来讲,ATI当然无法严格克隆nVIDIA的技术,所以ATI的HDR是另一种途径实现的尽可能接近的HDR,不能算“真”HDR,据传ATI的R520能够真正实现FP16 HDR。

事实上,游戏开发商往往会将两种特效一起使用以达到一个最终的效果。两者的区别可以举一个最简单的例子:你在游戏中,从黑暗的房间中走到太阳地中,你眼前的景物会很刺眼,随后亮度会降低,完全就同现实中的情况一致。很神奇!这就是HDR特效的威力。而bloom效果实现的光照强度可能不会很真实,同时也是不可变的。

[ 本帖最后由 星期天 于 2008-8-27 16:19 编辑 ]

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其实当大家看到的这些转化为JPEG格式的这种"HDR"图,其实已经不是真正的HDR图了。
真正的HDR后序名的图,IE是读不了的。只有PS或其他能读取HDR的软件才能“看”到。

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谢谢解答!端板凳来学习
喜欢胶卷,忘记数码
推荐歌曲:像我这样的女孩  自然卷

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学习了。

不过时下流行的所谓HDR照片和3d处理里面的HDR还是有那么点区别的。不过中心思想基本一样。简单说来所谓照片里面这HDR出来没多少年,一般的raw文件都是12bits的,现在的也不过是14。而jpeg只能是8bits文件,本身来讲这些记录方式的宽容度都是有限的,再一些较大光比的环境明显就要顾此失彼,或者干脆两头都不占。这HDR这会儿就有点作用了,通过一系列不同曝光或者说记录不同亮度信息的文件混合成一张任何亮度上都能尽可能多地包含信息的片子,使画面内容、层次尽可能丰富。不过幅面影响也明显,无论丰富还是不丰富,这无非是概念上的东西。而作为实用来说,hdr图控制不好往往效果是跟人眼看到的差异很大,以至于都有点超现实的感觉了,就好像我之前提到的特喜欢的一个法国人的片子。其实从拍片这个里面来说,我个人是不鼓励为了追求所谓信息量和细节而过度使用HDR方式来做片子,当然我连PS都不鼓励用,再拍摄环节争取一次性做完百分之九十。完事儿之后留个压缩图片尺寸的环节就够了。我更喜欢尽可能模仿人眼的视觉效果,有的场景下记录不了的东西只要不影响主要内容,能舍弃就舍弃掉,其实无所谓的。而从fine art这类的片子来说就无所谓了,本来就是以创作和想象力发挥为主旨的,用这些方法有时候能做出很多很有意思的效果。当然,滥用也不好
我要开出一个让他无法拒绝的条件。。。

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好贴,学习了
个人客户维修服务暂时终止了,感谢大家对阿柳影像的支持。

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好文章,继续学习。
真诚与各位相机网友交朋友、互通有无!

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