HDRI

原片

HDR后的照片

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HDR后的照片

　　HDRI拥有比普通RGB格式图像（仅8bit的亮度范围）更大的亮度范围。标准的RGB图像最大亮度是值是255/255/255，如果用这样的图像结合光能传递照明一个场景的话，即使是最亮的白色也不足以提供足够的照明来模拟真实世界中的情况，渲染结果看上去会平淡而缺乏对比，原因是这种图像文件将现实中的大范围的照明信息仅用一个8bit的RGB图像描述。
　　但是使用HDRI的话，相当于将太阳光的亮度值（比如6000%）加到光能传递计算以及反射的渲染中，得到的渲染结果也是非常真实和漂亮的。下面的两张渲染的图片可以看出使用HDRI后带来的巨大差异。
　　什么是HDR？
　　谈论游戏画面时常说的HDR到底是什么呢？HDR，本身是High-Dynamic Range（高动态范围）的缩写，这本来是一个CG概念。
　　计算机在表示图像的时候是用8bit（256）级或16bit（65536）级来区分图像的亮度的，但这区区几百或几万无法再现真实自然的光照情况。HDR文件是一种特殊图形文件格式，它的每一个像素除了普通的RGB信息，还有该点的实际亮度信息。普通的图形文件每个象素只有0 － 255的灰度范围，这实际上是不够的。想象一下太阳的发光强度和一个纯黑的物体之间的灰度范围或者说亮度范围的差别，远远超过了256个级别。因此，一张普通的白天风景图片，看上去白云和太阳可能都呈现是同样的灰度/亮度，都是纯白色，但实际上白云和太阳之间实际的亮度不可能一样，他们之间的亮度差别是巨大的。因此，普通的图形文件格式是很不精确的，远远没有纪录到现实世界的实际状况。所以，现在我们就要介绍一下高动态范围图像（简称HDRI）。
　　什么是HDRI？
　　HDRI是High-Dynamic Range （HDR） image的缩写，就是为了解决这个问题而发明出来的，简单说，HDRI是一种亮度范围非常广的图像，它比其它格式的图像有着更大亮度的数据贮存，而且它记录亮度的方式与传统的图片不同，不是用非线性的方式将亮度信息压缩到8bit或16bit的颜色空间内，而是用直接对应的方式记录亮度信息，它可以说记录了图片环境中的照明信息，因此我们可以使用这种图像来”照亮”场景。有很多HDRI文件是以全景图的形式提供的，我们也可以用它做环境背景来产生反射与折射。这里强调一下HDRI与全景图有本质的区别，全景图指的是包含了360度范围场景的普通图象，可以是JPG格式，BMP格式，TGA格式等等，属于Low-Dynamic Range Radiance Image，它并不带有光照信息。
　　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特效是与Vertex Shader/ShaderModel/Soft shadows/Parallax Mapping等等并列的图像渲染特效。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HDR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。
　　HDR特效如何实现？
　　实现HDR效果并不复杂，但是如果想正常实现的话，你必须有GeForce 6系列或更高的nVIDIA显卡，至少是Radeon 9550或以上的ATI显卡。另外CPU和内存都要够劲，CPU至少在奔腾4 2.8G以上。必须安装DirectX 9.0c。尽量安装最适合自己显卡的驱动程序。
　　注意：根据目前的资料，只有《孤岛惊魂》和《手足兄弟连》的HDR特效是真正的，其他的游戏的所谓HDR特效只是仿真的。
　　如题所述，本文将要讨论的是在MAX中使用HDRI（High Dynamic Range Radiance Image）。
　　那么这个HDRI是什么东西呢？如上面所述,应该已经解决了我们对HDRI的概念了.一般的，计算机在表示图像的时候是用8bit(256)级或16bit(65536)级来区分图像的亮度的，但这区区几百或几万无法再现真实自然的光照情况。
　　HDRI就是为解决这个问题而提出的。简单的说HDRI是一种亮度范围非常广的图像，而且它记录亮度的方式与传统的图片不同，不是用非线性的方式将亮度信息压缩到8bit或16bit的颜色空间内，而是用直接对应的方式记录亮度信息，它可以说记录了图片环境中的照明信息，因此我们可以使用这种图象来”照亮”场景。当然咯，有很多HDRI文件是以全景图的形式提供的，我们也可以用它做环境背景来产生反射与折射。这里强调一下HDRI与全景图有本质的区别，全景图指的是包含了360度范围场景的普通图像，可以是JPG格式，BMP格式，TGA格式等等Low

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