Bloom (эффект шейдера)
Bloom (иногда называемый Light Bloom или Glow )-это компьютерный графический эффект, используемый в видеоиграх , демонстрациях и рендеринге с высоким динамическим диапазоном (HDRR) для воспроизведения артефакта визуализации реальных камер. Эффект дает полосы (или перьев) света, простирающегося от границ ярких областей на изображении, что способствует иллюзии чрезвычайно яркого света, подавляющего камеру или захват глаз. году была опубликована статья о технике Он широко использовался в видеоиграх после того, как в 2004 . [ 1 ]
Теория
[ редактировать ]Есть две признанные потенциальные причины цветения.
Несовершенная фокус
[ редактировать ]Одна физическая основа Блума заключается в том, что в реальном мире линзы никогда не могут сосредоточиться идеально. Даже идеальная линза будет конвертировать входящее изображение с воздушным диском (дифракционная картина, создаваемая путем прохождения источника точечного света через круговую апертуру). [ 2 ] При нормальных обстоятельствах эти недостатки не являются заметными, но очень яркий источник света приведет к тому, что недостатки станут видимыми. В результате изображение яркого света, по -видимому, истекает кровью за пределами его естественных границ.
Функция воздушного диска падает очень быстро, но имеет очень широкие хвосты (на самом деле, бесконечно широкие хвосты). Пока яркость соседних частей изображения примерно в том же диапазоне, эффект размытия, вызванного воздушным диском, не особенно заметен; Но в некоторых частях изображения, где очень яркие части находятся рядом с относительно более темными частями, хвосты воздушного диска становятся видимыми и могут простираться далеко за пределы степени яркой части изображения.
На изображениях HDRR этот эффект может быть воспроизведен путем конверта изображения с помощью оконного ядра воздушного диска (для очень хороших линз) или применения гауссового размытия (для моделирования эффекта менее совершенной линзы), прежде чем преобразовать изображение на изображение в Пиксели с фиксированным диапазоном. Эффект не может быть полностью воспроизведен в системах визуализации без HDRR , потому что количество кровотечений зависит от того, насколько яркой является яркая часть изображения.
Например, когда фотография сделана в помещении, яркость наружных объектов, видимых через окно, может быть в 70 или 80 раз ярче, чем объекты в комнате. Если уровни экспозиции установлены для объектов внутри комнаты, яркое изображение окон будет проходить мимо оконных рамков, когда они свернуты с воздушным диском камеры, используемой для производства изображения.
Насыщение датчика ПЗС
[ редактировать ]
Bloom в цифровых камерах вызвано переполнением заряда в фотодиодах, которые являются светочувствительными элементами в датчике изображения камеры. [ 3 ] Когда фотодиод подвергается воздействию очень яркого источника света, накопленный заряд может распространяться на соседние пиксели, создавая эффект ореола. Это известно как «кровотечение заряда».
Эффект цветения более выражен в камерах с меньшими пикселями, так как для рассеяния заряда меньше места. Это также может быть усугублено высокими настройками ISO, которые повышают чувствительность камеры к свету и могут привести к большему количеству накопления заряда.
Хотя эффект цветения может отвлекаться на некоторых изображениях, его также можно творчески использовать для добавления мечтательного или потустороннего качества к фотографиям.
Практическая реализация
[ редактировать ]Игровые системы текущего поколения способны отображать трехмерную графику, используя с плавающей точкой кадры , чтобы создать изображения HDR . Чтобы создать эффект цветения, линейное изображение HDRR в кадром буфере свернуто с ядром свертки на стадии после обработки , прежде чем преобразовать в пространство RGB . Шаг свертки обычно требует использования большого гауссового ядра, которое не является практичным для графики в реальном времени, что заставляет программистов использовать методы приближения. [ 4 ]
Используйте в играх
[ редактировать ]Некоторые из самых ранних игр для использования эффекта Bloom включают предварительную CGI игру Riven (1997), [ 5 ] Voxel , Game Outcast (1999) [ 6 ] и в реальном времени 3D- полигоны The Bouncer (2000) [ 7 ] и ICO (2001). [ 8 ] Позже Блум был популяризирован в сообществе развития игр в 2004 году, когда авторы Tron 2.0 опубликовали статью о технике . [ 1 ] Bloom Lighting использовалось во многих играх, модификациях и игровых двигателях, таких как Quake Live , Cube 2: Sauerbraten и Spring Game Engine .
Эффект был популярен в 7-го поколения , играх [ 9 ] которые были выпущены с 2005 по начало 2010 -х годов. Несколько игр из того периода получили критику за чрезмерное использование техники. Тяжелое освещение цветов в Rollercoaster Tycoon 3 (2005) было описано как «отвратительное» в то время Gamespot . [ 10 ] Gaming Bolt описал эту тенденцию как трюк, который умер с поколением, и раскритиковал тяжелое использование техники в основных выпусках того времени, таких как Elder Scrolls IV: Oblivion (2006), порт Xbox 360 of Burnout Mesting (2006 ) и Сумеречная принцесса (2006). Syndicate (2012) также был описан как изображение Bloom "Meelting". [ 11 ] [ 12 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный Джеймс, Грег; О'Рорке, Джон (26 мая 2004 г.). «Свечение в реальном времени» . Разработчик игры/Гамасутра. Архивировано из оригинала 26 января 2022 года . Получено 17 марта 2022 года .
- ^ "Эйрский диск" . SVI.NL. Архивировано из оригинала на 2007-05-07 . Получено 2007-05-03 .
- ^ Насыщение и цветение CCD
- ^ «Как сделать хорошее цветение для рендеринга HDR» . Гарри Калогиру. Архивировано из оригинала на 2006-08-18 . Получено 2006-05-20 .
- ^ ФОРКАД, Тим (февраль 1998 г.). «Раскрытие Ривен». Мир компьютерной графики .
- ^ «Doom to Dunia: визуальная история трехмерных игровых двигателей - стр. 5» . Максимальный ПК. 2009-07-21. Архивировано из оригинала 8 февраля 2015 года . Получено 2015-03-05 .
- ^ Масси, Том (9 февраля 2015 г.). «YS: воспоминания об обзоре Celceta» . Еврогамер . Получено 25 февраля 2022 года .
- ^ Мильке, Джеймс (2005-10-15). «Борьба -сладкая симфония» . 1UP . Архивировано из оригинала 2012-06-29 . Получено 2008-10-07 .
- ^ «Беспокороковые бедствия - инженер -кистотический инженер» .
- ^ Окампо, Джейсон (7 июля 2005 г.). "Rollercoaster Tycoon 3: пропитан! Обзор" . Gamepot . Получено 17 марта 2022 года .
- ^ Хоутон, Дэвид (8 марта 2012 г.). «56 экранов для глаз самого веселого чрезмерного освещения цветов в истории видеоигр» . Получено 17 марта 2022 года .
- ^ Галлант, Мэтью (18 июля 2008 г.). «Блумные катастрофы - инженер -кистотический инженер» . Получено 17 марта 2022 года .