블룸을 적용하지 않으면 HDR 렌더링에 이점이 있습니까?

현재 게임에서 환경 조명을 위해 이미지 기반 조명을 사용하고 있습니다. 확산 및 반사 조명을 얻기 위해 스카이 큐브 맵을 샘플링합니다. 현재 HDR 렌더링 파이프 라인을 사용합니다. 스카이 박스는 16 비트 스토리지를 사용합니다. 16 비트 렌더 타겟으로 그린 ​​다음, 톤 매핑 연산자를 사용하여 값을 0.0-1.0 범위로 조정하여 백 버퍼에 그립니다.

최근 필자는 블룸 포스트 프로세서를 제거 할 때 렌더링 파이프 라인의 대부분이 기본적으로 무의미하다고 언급했습니다. 더 높은 동적 범위 값으로는 실제로 수행되는 작업이 없습니다. 사후 처리의 마지막 단계에서 더 낮은 동적 범위 값으로 처리됩니다.

낮은 동적 범위 파이프 라인을 사용하고 Photoshop에서 스카이 박스를 수동으로 톤맵 할 수 있다고 말하는 것이 옳습니까? 이렇게하면 파이프 라인이 훨씬 간단 해집니다. HDR 데이터를 원할 수있는 블룸 이외의 다른 이유가 있습니까?

블룸 필터를 기반으로 소스 데이터를 제공하는 것 외에 HDR이 차이를 만드는 곳이 많이 있습니다. 기본적으로 조명 값의 크기를 조정하거나 함께 추가하는 곳은 다르게 보일 것이며 HDR에서 수행하면 더 현실적 / 물리적으로 정확합니다.

가장 중요한 곳 중 하나는 환경에 대한 반성 입니다. 아시다시피, 대부분의 비금속 재료는 정상 입사시 2 %에서 5 %와 같이 반사율이 매우 낮습니다. 따라서 반사는 반사하는 환경보다 2 ~ 5 % 만 밝을 것입니다. HDR 환경이없는 경우 (하늘, 광원 등 실제 밝기 수준 포함) 자연스럽게 어둡고 씻겨 진 반사가 발생합니다. HDR 환경에서는 전반적으로 낮은 반사 수준에도 불구하고 반사가 자연스럽고 대비를 유지합니다.

다음은 Paul Debevec의 HDR 라이트 프로브 중 하나의 환경 맵과 5 % 사양의 회색 구를 사용하여 렌더링 한 예 입니다. 이 이미지에는 톤 매핑이나 블룸이 없습니다.

이 문제는 반짝이는 표면에서 나타납니다. 자동차, 유리창 및 물이 일반적입니다. LDR 큐브 맵의 크기를 조정하거나 변경하여이 문제를 해킹 할 수 있지만 HDR 큐브 맵의 장점은 재질이나 조명 환경에 관계없이 "작동하는 것"입니다.

반사와는 별도로 HDR은 빛 축적 이 올바르게 작동하기 위해 중요 합니다. 여러 광원, 주변 및 지향성 또는 여러 수렴 스포트라이트 등이있는 장면이있는 경우 개별 광원 중 어느 것도 1.0보다 큰 밝기가없는 경우에도 총 광량이 1.0을 초과하는 곳이있을 수 있습니다. . 톤 매핑을 사용하여 단순히 1.0으로 포화시키고 그 이상으로 클리핑하지 않고 과도한 밝기로 부드럽게 다듬는 경우 시각적 효과가 향상됩니다.

다음은 Uncharted 2의 예입니다 (이 이미지는 John Hable의 GDC talk 슬라이드 126에서 찾을 수 있습니다 ). 보시다시피, 톤 매핑없이 조명이 너무 밝게 나오는 캐릭터의 뺨과 이마의 영역은 불쾌한 노란색 색조 (파란색 이전에 빨간색과 녹색 채널이 포화되어 있음)와 포화 지역.

마지막으로 HDR이 나타나는 또 하나의 장소는 모션 블러 및 피사계 심도와 같은 후 처리 효과 입니다 . 비용이 많이 들지만 HDR에서 전체 사후 프로세스 체인을 수행하면 훨씬 현실적인 결과를 얻을 수 있습니다. 다음은 모션 블러가 발생하는 예입니다.

블러를 수행 할 때 HDR 이미지의 밝은 영역은 밝고 단단하게 유지되는 반면 LDR 이미지에서는 부드럽게 흐려집니다. 위에서 볼 수 있듯이 HDR 후 처리는 실제 카메라에서 발생하는 상황을 더 잘 시뮬레이션하므로 "영화"처럼 보입니다.

따라서 HDR 조명과 렌더링에는 꽃보다 훨씬 더 많은 것이 있습니다.