HDR究竟為何物?動態(tài)范圍深度全面解析
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談論游戲畫面時常說的HDR到底是什么呢？HDR，本身是High-Dynamic Range（高動態(tài)范圍）的縮寫，這本來是一個CG概念。
計算機在表示圖象的時候是用8bit(256)級或16bit(65536)級來區(qū)分圖象的亮度的，但這區(qū)區(qū)幾百或幾萬無法再現(xiàn)真實自然的光照情況。HDR文件是一種特殊圖形文件格式，它的每一個像素除了普通的RGB信息，還有該點的實際亮度信息。普通的圖形文件每個象素只有0 － 255的灰度范圍，這實際上是不夠的。想象一下太陽的發(fā)光強度和一個純黑的物體之間的灰度范圍或者說亮度范圍的差別，遠遠超過了256個級別。因此，一張普通的白天風景圖片，看上去白云和太陽可能都呈現(xiàn)是同樣的灰度/亮度，都是純白色，但實際上白云和太陽之間實際的亮度不可能一樣，他們之間的亮度差別是巨大的。因此，普通的圖形文件格式是很不精確的，遠遠沒有紀錄到現(xiàn)實世界的實際狀況。所以，現(xiàn)在我們就要介紹一下高動態(tài)范圍圖像（簡稱HDRI）。
什么是HDRI？
HDRI是High-Dynamic Range (HDR) image的縮寫，就是為了解決這個問題而發(fā)明出來的，簡單說，HDRI是一種亮度范圍非常廣的圖象，它比其它格式的圖像有著更大亮度的數(shù)據(jù)貯存，而且它記錄亮度的方式與傳統(tǒng)的圖片不同，不是用非線性的方式將亮度信息壓縮到8bit或16bit的顏色空間內(nèi)，而是用直接對應的方式記錄亮度信息，它可以說記錄了圖片環(huán)境中的照明信息，因此我們可以使用這種圖象來“照亮”場景。有很多HDRI文件是以全景圖的形式提供的，我們也可以用它做環(huán)境背景來產(chǎn)生反射與折射。這里強調(diào)一下HDRI與全景圖有本質(zhì)的區(qū)別，全景圖指的是包含了360度范圍場景的普通圖象，可以是JPG格式，BMP格式，TGA格式等等，屬于Low-Dynamic Range Radiance Image，它并不帶有光照信息。
什么是HDRI文件？
HDRI文件是一種文件，擴展名是hdr或tif格式，有足夠的能力保存光照信息，但不一定是全景圖。Dynamic Range（動態(tài)范圍）是指一個場景的最亮和最暗部分之間的相對比值。一張HDR圖片，它記錄了遠遠超出256個級別的實際場景的亮度值，超出的部分在屏幕上是顯示不出來的?？梢赃@樣想象：在photoshop里打開一張從室內(nèi)往窗外外拍的圖片，窗外的部分處在強烈的陽光下，曝光過度，呈現(xiàn)的是一片白色，沒有多少細節(jié)。你將毫無辦法，調(diào)暗只會把變成灰色而已，并不會呈現(xiàn)更多的細節(jié)。但如果同一場景是由hdr紀錄的話，你減低曝光度，原來純白的部分將會呈現(xiàn)更多的細節(jié)。
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