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设计类:HDR 高动态光照渲染(High-Dynamic Range)

(2010-01-20 10:16:12)
标签:

hdr

高动态光照渲染

it

分类: 技术资料

HDR 高动态光照渲染(High-Dynamic Range)

 

高动态光照渲染(High-Dynamic Range,简称HDR),电脑图形学中的渲染方法之一,可令立体场景更加逼真,大幅提升游戏的真实感。

现实中,当人由黑暗地方走到光亮地方,眼睛会自动眯起来。人在黑暗的地方,为了看清楚物件,瞳孔会很大张开,以吸收更多光线。当突然走到光亮地方,瞳孔来不及收缩,所以唯有眯上眼睛,保护视网膜上的视神经。

而电脑是死物,唯有靠HDR技术模疑这效果——人眼自动适应光线变化的能力。方法是快速将光线渲染得非常光亮,然后将亮度逐渐降低。而HDR的最终效果是亮处的效果是鲜亮,而黑暗处的效果是能分辨物体的轮廓和深度,而不是以往的一团黑。

当HDR技术使用时,现举例一场景: 阳光普照下,水旁有一道墙壁。当阳光由水面反射到墙上,晴朗而明亮的天空会稍微暗一些,这样能有助表现出水面的反光效果。当人们低头看水面,阳光会反射到人眼中,整个画面会非常光亮,并逐渐减弱,因为人眼适应了从水面反射的光。

例二场景: 阳光直射到一块光亮的石头。若你紧盯着它,石头表面的泛光会逐渐淡出,显示出更多细节。

例三场景: 枪技的反射效果

 

HDR技术插件:Photomatix Pro

Photomatix是一款数字照片处理软件,它能把多个不同曝光的照片混合成一张照片,并保持高光和阴影区的细节。打开在同一场景拍摄的不同曝光度的照片,选择一个曝光混合方法,Photomatix Pro能让你在6种联合模式中选择:平均+5种曝光混合方法,每个方法都基于不同的算法。


 

备注:

支援HDR的显卡
无法在开启HDR的情况下打开FSAA(全屏抗锯齿)的原因: 在初期,显卡技术不够成熟,NVIDIA使用OpenEXR作为HDR运算的缓存格式,而GeForce 6和GeForce 7系列显卡都只提供了对OpenEXR的16位浮点(FP16)贴图和存储支持。但在DirectX 9.0模式下运行FP16时,霸占了原本属于全屏抗锯齿的缓存区域,令开启HDR效果后无法进行FSAA处理。这导致NVIDIA显卡在游戏中无法同时支援FSAA和HDR。

ATi则在其Radeon X1 Series中,使用指定另外缓冲区来解决这个问题,不过由于这是API的限制,程序设计者还是必须对游戏进行改做才能实现HDR+FSAA。

这是一个列表关于显卡可以或可能支援HDR。这是由于支援HDR的最低要求是支援Shader Model 2.0 (即DirectX 9),任何显卡支援Shader Model 2.0就可以支援HDR。但是,软体使用HDR可能大幅度影响其效能,所以敬请使用者注意其硬件要求,以获得较佳效能。

用于游戏的显卡

Shader Model 2 (包括2.0, 2.0a和2.0b版本)
ATI R300 series: 9500, 9500 Pro, 9550, 9550 SE, 9600, 9600 SE, 9600 AIW, 9600 Pro, 9600 XT, 9650, 9700, 9700 AIW, 9700 Pro, 9800, 9800 SE, 9800 AIW, 9800 Pro, 9800XT, X300, X300 SE, X550, X600 AIW, X600 Pro, X600 XT
R420 series: X700, X700 Pro, X700 XT, X800, X800SE, X800 GT, X800 GTO, X800 Pro, X800 AIW, X800 XL, X800 XT, X800 XTPE, X850 Pro, X850 XT, X850 XTPE
 
nVIDIA GeForce FX (包括PCX版本): 5100, 5200, 5200 SE/XT, 5200 Ultra, 5300, 5500, 5600, 5600 SE/XT, 5600 Ultra, 5700, 5700 VE, 5700 LE, 5700 Ultra, 5750, 5800, 5800 Ultra, 5900 5900 ZT, 5900 SE/XT, 5900 Ultra, 5950, 5950 Ultra
Intel GMA: 900, 950 ,3000
S3 Graphics Delta Chrome: S4, S4 Pro, S8, S8 Nitro, F1, F1 Pole
Gamma Chrome: S18 Pro, S18 Ultra, S25, S27
 
SiS Xabre: Xabre II
XGI Volari: V3 XT, V5, V5, V8, V8 Ultra, V8 Duo, V5 Ultra, Duo V8 Ultra, 8300, 8600, 8600 XT
 Shader Model 3.0
ATI Radeon R520: X1300 HyperMemory Edition, X1300, X1300 Pro, X1600 Pro, X1600 XT, X1800 GTO, X1800 XL AIW, X1800 XL, X1800 XT, X1900 AIW, X1900 GT, X1900 XT, X1900 XTX
nVIDIA GeForce 6: 6100, 6150, 6200, 6200 TC, 6500, 6600, 6600 LE, 6600 DDR2, 6600 GT, 6610 XL, 6700 XL, 6800, 6800 LE, 6800 XT, 6800 GS, 6800 GTO, 6800 GT, 6800 Ultra, 6800 Ultra Extreme
GeForce 7: 7300 GS, 7600 GS, 7600 GT, 7800 GS, 7800 GT, 7800 GTX, 7800 GTX 512MB, 7900 GT, 7900 GTX, 7900 GX2, 7950 GX2

GeForce 8: 8800GTS, 8800GTX
 
Intel GMA: X3000

用于工作站的显卡

Shader Model 2 (包括2.0, 2.0a和2.0b版本)
ATI FireGL: Z1-128, T2-128, X1-128, X2-256, X2-256t, V3100, V3200, X3-256, V5000, V5100, V7100
nVIDIA Quadro FX: 330, 500, 600, 700, 1000, 1100, 1300, 2000, 3000
 Shader Model 3.0
ATI FireGL: V7300, V7350
nVIDIA Quadro FX: 350, 540, 550, 560, 1400, 1500, 3400, 3450, 3500, 4000, 4400, 4500, 4500SDI, 4500 X2, 5500
3Dlabs Wildcat Realizm: 100, 200, 500, 800

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