图形学基础

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百人计划学习视频连接：HDR与LDR

一、基本概念什么是动态范围 (Dynamic Range)?

简称DR，就是指最高的和最低的亮度之间的比值

因此有以下两种

LDR = Low Dynamic Range 低动态范围HDR = High Dynamic Range 高动态范围 LDR

定义如下：

8位精度，2的八次方0-255单通道0-1常用LDR图片储存格式：jpg/png等应用：拾色器、一般的图片、电脑屏幕

在这里插入图片描述

HDR

定义如下：

远高于8位的精度单通道可超过1常用的HDR图片储存格式：hdr/tif/exr/raw等应用：HDRI、真实世界在这里插入图片描述

HDR与LDR的关系：HDR可以使得我们表示超过0~1内的亮度值，从而可以更加精确地反映真实的光照环境，但是我们最后还是需要把信息转换到显示设备使用的LDR内，不过中间的计却可以让我们得到更加真实可信的效果，这个过程也叫色调映射ToneMapping，下文会介绍二、为什么需要HDR

为了更好的色彩和更高的动态范围和更丰富的细节，并有效的防止画面过曝；在这里插入图片描述

只有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在这里插入图片描述 HDR图的来源：http://www.hdrlabs.com/sibl/archive.html https://www.openfootage.net/hdri-panorama/

三、Unity中的HDR

如何打开HDR 在这里插入图片描述 HDR的设置使用了HDR后，拾色器会有一个Intensity的值来调整颜色强度

Unity3d使用HDR的优缺点

在这里插入图片描述

四、HDR和Bloom

在这里插入图片描述 Bloom的实现过程

先渲染出原图——>算超出某阈值的高光像素（获取较亮的部分）——>对这些像素进行高斯模糊——>叠加光晕效果

Unity的Bloom流程在这里插入图片描述

五、HDR与ToneMapping ToneMapping是什么？

就是把HDR压缩为LDR的过程，也叫色调映射，能让我们最大限度的保留需要的亮度细节在这里插入图片描述

ACES曲线

被运用的最广泛的ToneMapping曲线在这里插入图片描述其他ToneMapping曲线

LUT

定义： Look Up Table，效果类似于滤镜，但是算法不一样

与ToneMapping不同的之处在于：LUT是在LDR之间做变换，ToneMapping是在HDR做变化

在这里插入图片描述

作业

试试IBL在HDR和LDR的区别

因为还不会写真正的IBL光照，用了之前传统光照模型的作业那套模型做测试

左侧为使用了HDR的图，右侧为LDR的图在这里插入图片描述

调整Mipmap层级后的对比在这里插入图片描述

参考学习：《Unity+Shader入门精要》——冯乐乐著

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