Hdr в играх

Страница 9 из 10

 

High Dynamic Range (HDR)

High Dynamic Range (HDR) в применении к 3D графике — это рендеринг в широком динамическом диапазоне. Суть HDR заключается в описании интенсивности и цвета реальными физическими величинами. Привычной моделью описания изображения является RGB, когда все цвета представлены в виде суммы основных цветов: красного, зеленого и синего, с разной интенсивностью в виде возможных целочисленных значений от 0 до 255 для каждого, закодированных восемью битами на цвет. Отношение максимальной интенсивности к минимальной, доступной для отображения конкретной моделью или устройством, называется динамическим диапазоном. Так, динамический диапазон модели RGB составляет 256:1 или 100:1 cd/m2 (два порядка). Эта модель описания цвета и интенсивности общепринято называется Low Dynamic Range (LDR).

Возможных значений LDR для всех случаев явно недостаточно, человек способен видеть гораздо больший диапазон, особенно при малой интенсивности света, а модель RGB слишком ограничена в таких случаях (да и при больших интенсивностях тоже). Динамический диапазон зрения человека от 10-6 до 108 cd/m2, то есть 100000000000000:1 (14 порядков). Одновременно весь диапазон мы видеть не можем, но диапазон, видимый глазом в каждый момент времени, примерно равен 10000:1 (четырем порядкам). Зрение приспосабливается к значениям из другой части диапазона освещенности постепенно, при помощи так называемой адаптации, которую легко описать ситуацией с выключением света в комнате в темное время суток — сначала глаза видят очень мало, но со временем адаптируются к изменившимся условиям освещения и видят уже намного больше.

То же самое случается и при обратной смене темной среды на светлую.

Итак, динамического диапазона модели описания RGB недостаточно для представления изображений, которые человек способен видеть в реальности, эта модель значительно уменьшает возможные значения интенсивности света в верхней и нижней части диапазона. Самый распространенный пример, приводимый в материалах по HDR, — изображение затемненного помещения с окном на яркую улицу в солнечный день. С RGB моделью можно получить или нормальное отображение того, что находится за окном, или только того, что внутри помещения. Значения больше 100 cd/m 2 в LDR вообще обрезаются, это является причиной тому, что в 3D рендеринге трудно правильно отображать яркие источники света, направленные прямо в камеру.

Сами устройства отображения данных пока что серьезно улучшить нельзя, а отказаться от LDR при расчетах имеет смысл, можно использовать реальные физические величины интенсивности и цвета (или линейно пропорциональные), а на монитор выводить максимум того, что он сможет.

Что такое HDR? Все, что вы хотели знать о динамическом диапазоне

Суть представления HDR в использовании значений интенсивности и цвета в реальных физических величинах или линейно пропорциональных и в том, чтобы использовать не целые числа, а числа с плавающей точкой с большой точностью (например, 16 или 32 бита). Это снимет ограничения модели RGB, а динамический диапазон изображения серьезно увеличится. Но затем любое HDR изображение можно вывести на любом средстве отображения (том же RGB мониторе), с максимально возможным качеством для него при помощи специальных алгоритмов tone mapping.

HDR рендеринг позволяет изменять экспозицию уже после того, как мы отрендерили изображение. Дает возможность имитировать эффект адаптации человеческого зрения (перемещение из ярких открытых пространств в темные помещения и наоборот), позволяет выполнять физически правильное освещение, а также является унифицированным решением для применения эффектов постобработки (glare, flares, bloom, motion blur). Алгоритмы обработки изображения, цветокоррекцию, гамма-коррекцию, motion blur, bloom и другие методы постобработки качественней выполнять в HDR представлении.

В приложениях 3D рендеринга реального времени (играх, в основном) HDR рендеринг начали использовать не так давно, ведь это требует вычислений и поддержки render target в форматах с плавающей точкой, которые впервые стали доступны только на видеочипах с поддержкой DirectX 9. Обычный путь HDR рендеринга в играх таков: рендеринг сцены в буфер формата с плавающей точкой, постобработка изображения в расширенном цветовом диапазоне (изменение контраста и яркости, цветового баланса, эффекты glare и motion blur, lens flare и подобные), применение tone mapping для вывода итоговой HDR картинки на LDR устройство отображения. Иногда используются карты среды (environment maps) в HDR форматах, для статических отражений на объектах, весьма интересны применения HDR в имитации динамических преломлений и отражений, для этого также могут использоваться динамические карты в форматах с плавающей точкой. К этому можно добавить еще лайтмапы (light maps), заранее рассчитанные и сохраненные в HDR формате. Многое из перечисленного сделано, например, в Half-Life 2: Lost Coast.

HDR рендеринг очень полезен для комплексной постобработки более высокого качества, по сравнению с обычными методами. Тот же bloom будет выглядеть реалистичнее при расчетах в HDR модели представления. Например, как это сделано в игре Far Cry от Crytek, там используются стандартные методы HDR рендеринга: применение bloom фильтров, представленные Kawase и tone mapping оператор Reinhard.

К сожалению, в некоторых случаях разработчики игр могут скрывать под названием HDR просто фильтр bloom, рассчитываемый в обычном LDR диапазоне. И хотя большая часть в том, что сейчас делают в играх с HDR рендерингом, как раз и есть bloom лучшего качества, выгода от HDR рендеринга не ограничивается одним этим постэффектом, просто его сделать легче всего.

Другие примеры применения HDR рендеринга в приложениях реального времени:

  

 

Если вы не так давно раскошелились на цифровую камеру или смартфон с качественной фотосистемой, то, наверняка, уже нашли пункт «HDR» в настройках. Режим съемки HDR (высокий динамический диапазон) изобретен далеко не вчера. Но в последнее время он все более широко внедряется в мире мобильных устройств. Для чего он нужен, и как правильно использовать эти три буквы я расскажу в данной заметке.

Как работает HDR

Если говорить коротко, то высокий динамический диапазон позволяет улучшить качество фотографий.

В приложении к изображениям HDR означает детальную проработку как затененных, так и сильно освещенных участков сцены. Технически он получается путем объединения трех фотографий, отличающихся экспозицией. Итоговое изображение очень близко к тому, что мы видим собственными глазами.

Следует понимать, что в режиме HDR время съемки каждого кадра увеличивается. Ведь, фактически, приходится делать три фотографии вместо одной, а затем объединять их с помощью “хитрого” алгоритма.

Когда следует включать режим съемки HDR

Далеко не всегда высокий динамический диапазон позволяет заметно улучшить фотографию. Его рекомендуют включать при съемке:

  • Ландшафтов: Природные ландшафты обычно отличаются большим разнообразием освещенности. В один кадр попадают и светлое небо, и темная земля. Включив режим съемки HDR вы получите детально проработанные облака, хорошо различимые листочки и т.п. Картинка получается более живой и объемной.
  • Портретов на ярком солнечном свету (например, на пляже): Хороший портрет без нормального освещения не получишь. Но если света слишком много, то на лице появляются резкие тени и светлые пятна. Включение режима съемки HDR сводит эти недостатки к минимуму.
  • При недостаточной освещенности или в ситуации, когда источник света расположен за объектом: Если фотография получается слишком темной или объект съемки расположен между объективом и источником света, то включение режима HDR также имеет смысл.

Когда HDR не нужен

Может быть, вы уже подумали: “Если HDR, буквально, творит чудеса, то не использовать ли мне его постоянно”. Так делать не следует. В ряде случаев высокий динамический диапазон не оказывает особого влияния на итоговый результат. А иногда сильно портит его.

Настройки графики в играх: на что они влияют?

Не включайте режим HDR, если снимаете:

  • Динамичные сцены: Если на трех последовательных кадрах объекты будут находиться немного в разных местах, то вы получите размазанное изображение или другие артефакты.
  • Контрастные сцены: HDR всегда размывает тени, делает изображение менее контрастным.

    Если вы хотите сохранить четкие тени, не включайте режим высокого динамического диапазона.

  • Сцены с насыщенными цветами: HDR делает цвета менее яркими и живыми. При этом детали изображения вряд ли станут более четкими.

К счастью, некоторые камеры сохраняют сразу два кадра: обычный, и с включенным HDR. Вы можете сравнить их и выбрать лучший.

Кроме того, в цифровой фотографии ничто не мешает нам экспериментировать. Вы можете сделать несколько пробных кадров и выбрать оптимальные параметры съемки. Главное, не забывайте о таком замечательном режиме, как HDR и, по возможности, используйте его.

Что такое HDR и как включить его на телевизоре SHIELD?

Overview

This article explains some of the more advanced techniques that can be used with HDR lighting. See HDR Lighting Basics for a description of the standard HDR methods.

Add a custom env_tonemap_controller

Our example map also contains the entities to demonstrate the HDR effects. The first entity that needs to be placed is an , this entity can control the HDR settings in the map and allows us to override the default HDR values. Go ahead and name it .

Now we can trigger this entity a couple of ways, here we show a entity that was used to set the settings on level spawn. The Inputs on that are of interest are:

  • Sets the brightest level the exposure will go.
  • sets the darkest level the exposure will go.
  • sets the bloom scale in the level.

Important Note

If the level is using an , console commands used to change HDR values cannot be used directly. Instead, the entity Inputs must be fired to change the settings. This can be done via standard Entity I/O or using the command with the following format:

ent_fire <env_tonemap_controller name> <input name> <new value>

For example, if your is named , you would use the following commands:

ent_fire tonemap_global SetBloomScale 3 ent_fire tonemap_global SetAutoExposureMax 6 ent_fire tonemap_global SetAutoExposureMin .8

Adding a triggerable env_tonemap_controller

The can also be triggered with a Here we see a trigger that changes the HDR values when the player enters the house. We state that this is single player only because if these values change they would change globally affecting all players.

Note:Because the affects all clients, triggering them in this way is generally only suitable for single-player games.

Adding different lighting values for LDR and HDR modes

All entity lights and texture lights using have the ability to contain two sets of lighting for LDR + HDR. In general, HDR lighting needs to be slightly less intense than the LDR values due to a couple of reasons. Firstly HDR has auto exposure to compensate for the darker areas and brighten the spaces. Secondly, bloom effects have the tendency to over-brighten certain surfaces so toning down the light values also help in this regard.

Environment lights

Here is a screenshot of the entity with the HDR settings. The default values for , and are which means to use the same settings as LDR. To change the HDR values just enter your new values into these fields.

HDR texture lights

The lights.rad file, which controls «texture» light values, also allows for an independent HDR setting. The highlighted numbers above shows how the 2nd set of 4 numbers apply to the HDR values (R, G, B, intensity), if a 2nd set of numbers isn’t entered vrad will use the LDR settings by default.

Other lights

Other types of Source lights, including and , also have HDR values. You can set the HDR values for these lights in the same way you set the light for entities.

More HDR Console commands

Here is a list of commands that can be used at the console to dynamically edit your HDR settings in the Engine.

(default 1)

  • Enables or disables dynamic (automatic) HDR tonemapping.

(default 2)

  • Sets the brightest (maximum) exposure that will be reached. Values over 20 should not be used in most cases.

(default .5)

  • Where 0 is darkest (minimum) exposure level that will be reached. Values over 20 should not be used in most cases. Typical values are less than 1.
  • For use when is set to 0 (off). Sets a single explicit exposure setting. Values over 20 should not be used in most cases.

(default 1)

(default 1)

  • Sets the amount (scale) of HDR blooming. Higher values equal more blooming. Values beyond 16 should not be used in most cases.

See also

HDR Lighting Basics

HDR Skybox Creation

env_tonemap_controller

Use a logic_auto to set env_tonemap_controller values. Click to enlarge.

You can also use triggers to set env_tonemap_controller values. Click to enlarge.

Separate HDR values can be set for light_environment entities. Click to enlarge.

Separate HDR values can be set for texture light using lights.rad. Click to enlarge.

Форум 3DNews > Железо > Видеокарты > Hdr и сглаживание


PDA

Просмотр полной версии : Hdr и сглаживание


cooler//@//cooler

02.07.2006, 15:46

читал в тестах что видюхи нвидиа не поддерживают сразу HDR и сглаживание.
как я понял при одновременном включении обоих функций появляются артефакты.
это так?


cooler//@//cooler Нет не так, артифактов нет 😉 есть просто сглаживание, БЕЗ HDR. Включение сглаживания на НВ автоматом выключает HDR


Aliraver

02.07.2006, 15:54

как я понял при одновременном включении обоих функций появляются артефакты.
это так?
нет, при вкл. хдр у тя сглаж. не врубится


cooler//@//cooler

02.07.2006, 15:57

то есть если в настройках игры включить HDR то сглаживание не врубится включай не включай


Включение сглаживания на НВ автоматом выключает HDR
вроде наоборот (у меня так по крайней мере): если HDR включен, то не будет возможности включить сглаживание.


cooler//@//cooler

02.07.2006, 16:09

то есть в настройках самой игры эта опция просто исчезнит?


Ultra-AM

02.07.2006, 17:19

Все это херня, просто у некоторых разрабов руки не оттуда.
Все есть на нВидиа, и сглаживание и ХДР и то и другое вместе!

Разрабам надо было использовать другой метод реализации ХДР на нВидиа, чем на АТИ.
Видимо лениво было…
Только Valve в Халф-Лайф 2 (Lost Coast, CS-Source, Epizod 1) это удалось

и еще автору одной демо программы: Обсуждение GeForce 7xxx#980715 (http://forum.3dnews.ru/thread.php?f=14&t=46545&p=980715)

можно посмотреть тему по GF 7xxx начиная от этого сообщения: Обсуждение GeForce 7xxx#928679 (http://forum.3dnews.ru/thread.php?f=14&t=46545&p=928679)

также есть обсуждение этого на Оверах: http://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?t=135065&highlight=

А если начнете нудеть что это не настоящий ХДР, а имитация, то на АТИ тоже не настоящий, а реализованный через шейдеры.
Главное — конечный эффект на экране.


А если начнете нудеть что это не настоящий ХДР А так и есть. Это не что иное, как блум 😉 ХДРом там и не пахнет.
Indigo1151847183
НВ делает ХДР если мне не изменяет память через какой то там FP16 а АТИ через шейдер. Физически невозможно у НВ использовать ХДР через FP16 + АА. Что бы там Вальве не намутила, на НВ не может работать ХДР+АА иначе вывод: ХДР у Вальве вовсе не ХДР. По другому НВ ХДР рисовать не может 😉 Это одно и тоже как Пень-4 нортвуд будет обрабатывать 64 битные инструкции, в душе не имея понятия как это делается…типа в Микрософт умные программеры сидят и научили софтово пенёк работать с 64 битными приложениями.
Если кому не понятно, объясню на пальцах. РОЖДЁННОМУ ПОЛЗАТЬ ЛЕТАТЬ НЕ ДАНО!


Antinomy

02.07.2006, 17:36

cooler//@//cooler Невелика потеря — на Ati есть HDR+AA, а толку? В результате FPS получается такой, что всё равно отключаешь что-нить одно. Ни одна видяха это вместе нормально не тянет (пример Обливион).

HDR в телевизорах, смартфонах и играх: Что это и зачем нужно

Вот в следующих поколениях будет актуально, к тому же будем надеяться, что AAAF cost снизится.


BioShark

02.07.2006, 18:00

Ultra-AM Месяц не был на форуме, а ты всё ещё доказываешь что у nV есть AA+HDR. :gigi:

А если начнете нудеть что это не настоящий ХДР, а имитация,
Да, в HL2 есть качественная эмуляция HDR-а, но всё же нужный для правельного HDR-а рендринг в fp16 и одновременно AA, nv не поддерживает. Imho на этом можно и закончить этот безсмысленный спор.
то на АТИ тоже не настоящий, а реализованный через шейдеры.
Насколько я помню у АТИ нет рендринга в fp16, но есть fp32.


Невелика потеря — на Ati есть HDR+AA, а толку? В результате FPS получается такой, что всё равно отключаешь что-нить одно. Ни одна видяха это вместе нормально не тянет (пример Обливион) Глубоко ошибаешься 😉 у меня в Обливион БЕЗ тормозов идёт 4хАА+8хАФ+HDR на макс настройках 1024*768. Меньше 30 ФПС не падало нигде 😉


Ни одна видяха это вместе нормально не тянет (пример Обливион)
А я постоянно в Обливион играю при настройках в игре полный максимум с ХДР при 1280-1024 4аа16аф. Плюс ини-файл корректирован на увеличение прорисовки и ее дальности плюс текстурные паки. В основном ниже 23 кадров не опускаеться :hi: !


Глубоко ошибаешься у меня в Обливион БЕЗ тормозов идёт 4хАА+8хАФ+HDR на макс настройках 1024*768. А я постоянно в Обливион играю при настройках в игре полный максимум с ХДР при 1280-1024 4аа16аф
подтверждаемс. так оно и есть. в связи с этим я даже грешным делом задумался — а все ли тут в порядке? почему скорость при одновременном включении АА и ХДР почти не падает?:spy:
AAA8681151858283
Indigo хорош там уже в отпуске отвисать, давай выходи на работу 😉


почему скорость при одновременном включении АА и ХДР почти не падает?
Есть тут одна мысль. "Внутренняя" шина памяти 512, а так сказать "внешняя" 256(вроде как узкое место получаеться :rolleyes: ). Есть же опыт что 128 бит хватает только на 1024-768 4аа16аф, а для 1280-1024 уже достаточно 256 бит, но если увеличить нагрузку до 1600-1200, то во всех обзорах карта начинает сдавать сильнее. Так может как раз сочетанию самых тяжелых режимов ХДР и АА вместе не хватает уже 256 бит. Но это дилетантское предположение, может кто правильнее выскажеться.


Indigo хорош там уже в отпуске отвисать, давай выходи на работу уже вышел


Ultra-AM

03.07.2006, 20:26

Ultra-AM Месяц не был на форуме, а ты всё ещё доказываешь что у nV есть AA+HDR. :gigi:

А если начнете нудеть что это не настоящий ХДР, а имитация,
Да, в HL2 есть качественная эмуляция HDR-а, но всё же нужный для правельного HDR-а рендринг в fp16 и одновременно AA, nv не поддерживает.

Imho на этом можно и закончить этот безсмысленный спор.
то на АТИ тоже не настоящий, а реализованный через шейдеры.
Насколько я помню у АТИ нет рендринга в fp16, но есть fp32.
Ну вот так и говорите, нВидиа не поддерживает одновременный рендеринг в fp16 + АА
А не невозможность ХДР + АА
Точно также это не поддерживает АТИ.
В АТИ это реализовали иначе, в нВидиа тоже надо иначе.
Как? — Valve показала как.

Ведь даже АА в АТИ и нВидиа реализован по разному, но мы же не спорим что вот этот АА "правильный", а этот "неправильный".

А доказываю потому что все есть, но ярые сторонники другой фирмы почему-то доказывают что нету, но я то все вижу когда в CS-Source гоняю!


ALEX…EAM

04.07.2006, 11:17

Как? — Valve показала как. Да не работает эта фича, не доказывай. Проверено 😉 Это просто блум, а не полноценный ХДР, ты выключи сглаживание и ХДР вруби, тогда увидишь, что такое ХДР 🙂


Ultra-AM а что в контре ХДР появился?


Antinomy

04.07.2006, 12:37

БЕЗ тормозов идёт 4хАА+8хАФ+HDR на макс настройках 1024*768 Буду знать. Видимо те, кто отзывался о тормозах хотели 1600*1200 AF16+AA16+HDR :gigi:


Ultra-AM

04.07.2006, 21:16

ALEX…EAM, пробовал — тоже самое но с "лесенками"
я ведь приводил несколько скринов со разными настройками (ничего, блюм, ХДР, ХДР+АА)
блюм от ХДР весьма различается…

Indigo, да появился, одновременно с Лост Коаст
поиграй — увидиш :p


Aliraver

04.07.2006, 23:46

я надеюсь в 8 серии жирафоф этот конфликт будет устранён


vBulletin® v3.8.4, Copyright ©2000-2018, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot

Азни́в Карапе́товна Хдря́н (Хтря́н) (арм. Ազնիվ Կարապետի Խդրյան (Խտրյան); 1900, город Кесаб, Сирия — дата и место смерти не установлены) — армянский советский шелковод, передовик сельскохозяйственного производства.

Ники́та Серге́евич Хрущёв (3 [15] апреля 1894, Калиновка, Дмитриевский уезд, Курская губерния, Российская империя — 11 сентября 1971, Москва, СССР) — советский государственный деятель.

Ха́рьков (укр.

4K HDR игры на ПК — Реальность!

Ха́рків) — второй по численности населения город Украины, научный центр Украины, центр Харьковской области.

Хорва́тия (хорв. Hrvatska), официально Респу́блика Хорва́тия (хорв. Republika Hrvatska [xř̩ʋaːtskaː]) — государство на юге Центральной Европы, частично на западе Балканского полуострова, бывшая союзная республика в составе Югославии, ставшая независимой в 1991 году.

Христиа́нство (от греч. Χριστός — «пома́занник», «месси́я») — авраамическая мировая религия, основанная на жизни и учении Иисуса Христа, описанных в Новом Завете.

Собо́р Покрова́ Пресвято́й Богоро́дицы, что на Рву (Покро́вский собо́р, Покрова́ на Рву, разговорное — собо́р (храм) Васи́лия Блаже́нного) — православный храм на Красной площади в Москве, памятник русской архитектуры.

Кафедра́льный собо́рный храм Христа́ Спаси́теля в Москве — кафедральный собор Русской православной церкви (улица Волхонка, 15—17).

Вале́рий Бори́сович Харла́мов (14 января 1948, Москва — 27 августа 1981, вблизи Солнечногорска, Московская область) — советский хоккеист, нападающий команды ЦСКА (1967—1981) и сборной СССР (1969—1980), заслуженный мастер спорта СССР (1969).

Дании́л Ива́нович Хармс (настоящая фамилия Ювачёв; 17 [30] декабря 1905, Санкт-Петербург — 2 февраля 1942, Ленинград) — русский, советский писатель и поэт.

Э́двард То́мас (Том) Ха́рди (англ. Edward Thomas «Tom» Hardy; род. 15 сентября 1977, Хаммерсмит, Лондон, Англия) — английский актёр театра и кино, продюсер и сценарист.

Добавить комментарий

Закрыть меню