High Dynamic Range Rendering

High Dynamic Range Rendering, часто сокращается до High Dynamic Range — графический эффект, применяемый в играх для наиболее выразительного рендеринга изображения при контрастном освещении сцены. Включает в себя несколько компонентов:

Blooming

Используется дизайнерами для создания эффекта размытия на ярких гранях сцен, эмулируя передержку камерой при съёмке.

HDR Skybox

Результат наложения нескольких экспозиций неба, для реализации эффекта смены экспозиции в реальном времени. Для Half-Life 2: Lost Coast было создано более 16 различных HDR skybox.

HDR Water Reflection/Refraction

Везде, где отражение от источника света крайне ярко, появляются «белые горячие» пятна, с Blooming эффектом на воде. Подобный эффект может проявляться, например, если из-под воды направить «взгляд» на солнце.

HDR Refraction Effect

HDR свет проходит через преломляющие материалы и принимает свойства этих материалов (например, когда луч света проходит сквозь цветные витражи в монастыре на Half-Life 2: Lost Coast, на пол отбрасываются цветные блики).

HDR Light Maps

Карты света (данный эффект может не использоваться в зависимости от методов, используемых движком конкретной игры), сгенерированные при помощи эффекта radiosity (свет не только отражается от объектов и попадает в глаз наблюдателя, но и попадает на другие объекты, отражаясь от них), с принятием во внимание скачки света/глобальное освещение. Можно заметить, например, внутри монастыря в Half-Life 2: Lost Coast, по солнечным пятнам на стенах, противоположных окнам.

HDR Light Sources

Несжатые величины света, предоставляющие широкий диапазон яркости/насыщенности света, для дизайнеров для отображения в любой из сцен.

Exposure Control

Реализует эффект «приспособления зрения», позволяющий увидеть различную степень детализации в тёмных сценах по сравнению с засвеченными областями.

Исполнение

В большинстве случаев изображения хранятся и рассчитываются в представлении имеющем ограниченную точность, что делает доступным небольшое количество градаций яркости (256 градаций для 24-битного цвета). Технология HDR предполагает использование для хранения цвета и расчётов освещённости более точного представления (96-битного с плавающей точкой), и подгонкой финального результата к 24-битному представлению, используемому мониторами. Способ подгонки конечного изображения зависит от требуемого результата, например для реализации «приспособления зрения» сначала результат работы HDR выводится на экран напрямую (что из-за обрезания максимальной яркости выглядит как полная или частичная засветка экрана), а потом постепенно приглушается до нужной величины (что приводит к появлению на изображении чёрных пятен, вызванных обрезанием минимальной яркости).

Вместо HDR могут применяться другие приёмы (Bloom), дающие похожий эффект, что является поводом для «недобросовестной рекламы» (когда вместо полноценного HDR используется только bloom).

Ссылки

• www.ixbt.com/video2/terms2k5.shtml#hdr

Отрывок, характеризующий High Dynamic Range Rendering

– Продай матушку, – ударяя на последнем слоге, говорил другой солдат, обращаясь к немцу, который, опустив глаза, сердито и испуганно шел широким шагом.
– Эк убралась как! То то черти!
– Вот бы тебе к ним стоять, Федотов.
– Видали, брат!
– Куда вы? – спрашивал пехотный офицер, евший яблоко, тоже полуулыбаясь и глядя на красивую девушку.
Немец, закрыв глаза, показывал, что не понимает.
– Хочешь, возьми себе, – говорил офицер, подавая девушке яблоко. Девушка улыбнулась и взяла. Несвицкий, как и все, бывшие на мосту, не спускал глаз с женщин, пока они не проехали. Когда они проехали, опять шли такие же солдаты, с такими же разговорами, и, наконец, все остановились. Как это часто бывает, на выезде моста замялись лошади в ротной повозке, и вся толпа должна была ждать.
– И что становятся? Порядку то нет! – говорили солдаты. – Куда прешь? Чорт! Нет того, чтобы подождать. Хуже того будет, как он мост подожжет. Вишь, и офицера то приперли, – говорили с разных сторон остановившиеся толпы, оглядывая друг друга, и всё жались вперед к выходу.
Оглянувшись под мост на воды Энса, Несвицкий вдруг услышал еще новый для него звук, быстро приближающегося… чего то большого и чего то шлепнувшегося в воду.
– Ишь ты, куда фатает! – строго сказал близко стоявший солдат, оглядываясь на звук.
– Подбадривает, чтобы скорей проходили, – сказал другой неспокойно.
Толпа опять тронулась. Несвицкий понял, что это было ядро.
– Эй, казак, подавай лошадь! – сказал он. – Ну, вы! сторонись! посторонись! дорогу!
Он с большим усилием добрался до лошади. Не переставая кричать, он тронулся вперед. Солдаты пожались, чтобы дать ему дорогу, но снова опять нажали на него так, что отдавили ему ногу, и ближайшие не были виноваты, потому что их давили еще сильнее.
– Несвицкий! Несвицкий! Ты, г'ожа! – послышался в это время сзади хриплый голос.
Несвицкий оглянулся и увидал в пятнадцати шагах отделенного от него живою массой двигающейся пехоты красного, черного, лохматого, в фуражке на затылке и в молодецки накинутом на плече ментике Ваську Денисова.
– Вели ты им, чег'тям, дьяволам, дать дог'огу, – кричал. Денисов, видимо находясь в припадке горячности, блестя и поводя своими черными, как уголь, глазами в воспаленных белках и махая невынутою из ножен саблей, которую он держал такою же красною, как и лицо, голою маленькою рукой.
– Э! Вася! – отвечал радостно Несвицкий. – Да ты что?
– Эскадг'ону пг'ойти нельзя, – кричал Васька Денисов, злобно открывая белые зубы, шпоря своего красивого вороного, кровного Бедуина, который, мигая ушами от штыков, на которые он натыкался, фыркая, брызгая вокруг себя пеной с мундштука, звеня, бил копытами по доскам моста и, казалось, готов был перепрыгнуть через перила моста, ежели бы ему позволил седок. – Что это? как баг'аны! точь в точь баг'аны! Пг'очь… дай дог'огу!… Стой там! ты повозка, чог'т! Саблей изг'ублю! – кричал он, действительно вынимая наголо саблю и начиная махать ею.