談?wù)勛约旱睦斫獍?/p>

第一次聽說HDR是在我的賓得單反相機(jī)上，有個(gè)HDR的拍攝模式，叫做高動(dòng)態(tài)范圍拍攝，其原理是拍攝一張過曝的圖片，拍攝一張曝光不足的圖片，再拍攝一張正常圖片，相機(jī)只需進(jìn)行一次快門釋放，但這個(gè)功能可以拍攝三張并且自動(dòng)合并，其作用是為了亮部區(qū)域和暗部區(qū)域都能有很豐富的細(xì)節(jié)。
后來從事三維影視相關(guān)的工作，HDR大多用來制作環(huán)境球貼圖，在 PBR 的渲染管線中加入了 IBL（Image Based Lighting）使得渲染結(jié)果更加真實(shí)，為離線渲染提供了非常真實(shí)的光線。
隨著游戲業(yè)的畫面水準(zhǔn)開始向電影水準(zhǔn)發(fā)展，越來越多的游戲使用HDR，ToneMapping，ExposureAdjustment等等，我們必須好好理解它并把游戲想電影的畫質(zhì)去推進(jìn)。
HDR的存在能存儲超越圖像存儲介質(zhì)的圖片亮度和細(xì)節(jié)，顯示器能夠顯示R、G、B分量在[0,255]之間的像素值，而256個(gè)不同的亮度級別顯然不能表示自然界中光線的亮度情況，HDR再有限的亮度范圍內(nèi)顯示更寬廣的亮度范圍
ExposureAdjustment與相機(jī)的曝光類似，不過引擎里應(yīng)該是計(jì)算render target的平均亮度，然后矯正
ToneMapping是把場景中范圍巨大的亮度值放到范圍有限的存儲空間中來，用ps來表達(dá)就像添加了一個(gè)對比度效果，降低亮度，提升暗部，這個(gè)效果的話就因人而異了。
Bloom可以模擬出HDR的效果，但是原理上和HDR相差甚遠(yuǎn)。Bloom僅僅是能夠?qū)⒘恋牡胤礁痢２贿^效果實(shí)現(xiàn)起來簡單，性能消耗也小，效果也可以接收，對于移動(dòng)平臺很友好。

為了搞懂HDR和Bloom的區(qū)別，我轉(zhuǎn)載了下面這段，感謝原作者：[lupeng0330]

【要比較兩者的異同，得先搞清楚HDR特效是什么；HDR，本身是High-Dynamic Range（高動(dòng)態(tài)范圍）的縮寫，這本來是一個(gè)CG概念。HDR的含義，簡單說，就是超越普通的光照的顏色和強(qiáng)度的光照。計(jì)算機(jī)在表示圖象的時(shí)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(shí)自然的光照情況。因此普通情況下，無法同時(shí)顯示亮部和暗部的所有細(xì)節(jié)。
想要實(shí)現(xiàn)HDR特效，首先，游戲開發(fā)者要在游戲開發(fā)過程中，利用開發(fā)工具（就是游戲引擎）將實(shí)際場景用HDRI記錄下來，當(dāng)然開發(fā)技術(shù)強(qiáng)的開發(fā)組會直接用小開發(fā)工具（比如3D MAX的某些特效插件）創(chuàng)造HDRI圖像；其次，我們的顯卡必須支持顯示HDR特效，nVIDIA的顯卡必須是GeForce 6系列或更高，ATI顯卡至少是Radeon 9550或以上。
那么HDR與bloom效果的差別到底在什么地方呢？
　　第一，HDR效果就是超亮的光照與超暗的黑暗的某種結(jié)合，這個(gè)效果是光照產(chǎn)生的，強(qiáng)度、顏色等方面是游戲程序可動(dòng)態(tài)控制的，是一種即時(shí)動(dòng)態(tài)光影；bloom效果則是物體本身發(fā)出的光照，僅僅是將光照范圍調(diào)高到過飽和，是游戲程序無法動(dòng)態(tài)控制的，是一種全屏泛光。
　　第二，bloom效果無需HDR就可以實(shí)現(xiàn)，但是bloom效果是很受限的，它只支持8位RGBA，而HDR最高支持到32位RGBA。
　　第三，bloom效果的實(shí)現(xiàn)很簡單，比如《半條命2》的MOD就是一個(gè)很小的很簡單的MOD，而且bloom效果不受顯卡的規(guī)格的限制，你甚至可以在TNT顯卡上實(shí)現(xiàn)bloom效果（當(dāng)然效果很差）！而HDR，必須是6XXX以上的顯卡才能夠?qū)崿F(xiàn)，這里的HDR是指nVIDIA的HDR。這時(shí)有必要談nVIDIA和ATI的顯卡所實(shí)現(xiàn)的HDR，兩者還是有區(qū)別的，具體區(qū)別就很專業(yè)了，總之從真實(shí)性表現(xiàn)來看，nVIDIA的顯卡實(shí)現(xiàn)的HDR更好一些。HDR是nVIDIA提出的概念，從技術(shù)上來講，ATI當(dāng)然無法嚴(yán)格克隆nVIDIA的技術(shù)，所以ATI的HDR是另一種途徑實(shí)現(xiàn)的盡可能接近的HDR，不能算“真”HDR，據(jù)傳ATI的R520能夠真正實(shí)現(xiàn)FP16 HDR?！?/p>

無HDR.jpg

有HDR.jpg

接下來要實(shí)現(xiàn)Bloom
第一步： 先獲取屏幕圖像，然后對每個(gè)像素進(jìn)行亮度檢測，若大于某個(gè)閥值即保留原始顏色值，否則置為黑色；
第二步：對上一步獲取的圖像，做一個(gè)模糊，通常使用高斯模糊。
第三步：將模糊后的圖片和原圖片做一個(gè)加權(quán)和。

20161025011929739.png

核心代碼：

//申請兩塊RT，并且分辨率按照downSameple降低
            RenderTexture temp1 = RenderTexture.GetTemporary(source.width >> downSample, source.height >> downSample, 0, source.format);
            RenderTexture temp2 = RenderTexture.GetTemporary(source.width >> downSample, source.height >> downSample, 0, source.format);
 
            //直接將場景圖拷貝到低分辨率的RT上達(dá)到降分辨率的效果
            Graphics.Blit(source, temp1);
         
 
            //根據(jù)閾值提取高亮部分,使用pass0進(jìn)行高亮提取
            _Material.SetVector("_colorThreshold", colorThreshold);
            Graphics.Blit(temp1, temp2, _Material, 0);
 
            //高斯模糊，兩次模糊，橫向縱向，使用pass1進(jìn)行高斯模糊
            _Material.SetVector("_offsets", new Vector4(0, samplerScale, 0, 0));
            Graphics.Blit(temp2, temp1, _Material, 1);
            _Material.SetVector("_offsets", new Vector4(samplerScale, 0, 0, 0));
            Graphics.Blit(temp1, temp2, _Material, 1);
 
            //Bloom，將模糊后的圖作為Material的Blur圖參數(shù)
            _Material.SetTexture("_BlurTex", temp2);
            _Material.SetVector("_bloomColor", bloomColor);
            _Material.SetFloat("_bloomFactor", bloomFactor);
 
            //使用pass2進(jìn)行景深效果計(jì)算，清晰場景圖直接從source輸入到shader的_MainTex中
            Graphics.Blit(source, destination, _Material, 2);
 
            //釋放申請的RT
            RenderTexture.ReleaseTemporary(temp1);
            RenderTexture.ReleaseTemporary(temp2);

Shader:
pass1

//僅當(dāng)color大于設(shè)置的閾值的時(shí)候才輸出
        return saturate(color - _colorThreshold);

pass2

//模糊
o.uv01 = v.texcoord.xyxy + _offsets.xyxy * float4(1, 1, -1, -1);
        o.uv23 = v.texcoord.xyxy + _offsets.xyxy * float4(1, 1, -1, -1) * 2.0;
        o.uv45 = v.texcoord.xyxy + _offsets.xyxy * float4(1, 1, -1, -1) * 3.0;
        
        fixed4 color = fixed4(0,0,0,0);
        color += 0.40 * tex2D(_MainTex, i.uv);
        color += 0.15 * tex2D(_MainTex, i.uv01.xy);
        color += 0.15 * tex2D(_MainTex, i.uv01.zw);
        color += 0.10 * tex2D(_MainTex, i.uv23.xy);
        color += 0.10 * tex2D(_MainTex, i.uv23.zw);
        color += 0.05 * tex2D(_MainTex, i.uv45.xy);
        color += 0.05 * tex2D(_MainTex, i.uv45.zw);
        return color;

pass3

//輸出= 原始圖像，疊加bloom權(quán)值*bloom顏色*泛光顏色
        fixed4 final = _MainTex + _bloomFactor * blur * _bloomColor;

bloom效果.jpg

無bloom.jpg