理解HDRI,逼真渲染的远景效果,安排。

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虽然你从事的与渲染无关,也不关心HDRI是个什么,但本文值得你一看

其实,我们生活中早就接触到了HDR,打开你的手机相机,以苹果为例,就能看到选择打开or关闭使用HDR

使用HDR后拍照,就会保存两张图,一张左上角标着HDR,看似一样,其实又不一样

手机HDR功能就是通过拍摄多张照片并自动合成,来改善照片中过于明亮或是昏暗的部分,获得更均衡的曝光效果

未开启HDR拍摄的图片,往往会有很多高光惨白或暗部死黑出现,很影响照片质量


HDR(I)是什么?什么区别

你是不是一直有个疑惑:HDRI、HDR、全景图到底都是个啥啥?

emmm……也可能你压根还只是听过但没用过

当我们在做渲染的时候,其实在做什么?

为什么我们有时候看一张渲染图觉得很卡通,不像渲染图?

为什么有的人做出来的渲染图背景那么丰富?

“爷爷!lumion6时代你做的卡通片被我在角落的旧硬盘里翻出来了,快来看呐……”

毕竟,我是一名BIM从业人员,必须也对渲染效果图有点了解

做渲染就得硬核,得懂点原理

一般我们用的存储在计算机里的、流传在网上的图片,都是用8bit级或16bit级来区分图像的亮度的,但这区区几百或几万无法再现真实自然的光照情况

学过点设计或PS的也许比我了解的多,不同格式或模式下的图片包含的信息其实是不一样的,但我们肉眼并不太看得出区别

像PS都列出了多种模式

HDRI全名叫高动态范围图像,High-Dynamic Range 的缩写,HDR只是一个概念词语,是个格式,一种特殊图形文件格式,它的每一个像素除了普通的RGB信息,还有该点的实际亮度信息

HDR代表“高动态范围”,“I”代表图片的意思。一般我们不说这是一张HDR,因为高动态范围(HDR)是一个无名词的泛形容词

但是我们说这是一张HDRI(高动态图片),因为图片(Image)是名词,被高动态(HDR)形容。你还可以说这是HDR图片或者HDR全景,只要在后面加上名词就行

别觉得乱,其实差不多就是同一个玩意

好了,到这里你其实已经知道了,HDRI就是多了亮度信息的图片

比如我们经常会叫文本文档为txt文件,只是叫多了就不太区分了


HDRI与普通照片区别

普通的图形文件每个像素只有0-255的灰度范围,这实际上是不够的,实际光照可能达到了-255到500,一张普通的白天风景图片,看上去白云和太阳可能都呈现是同样的灰度/亮度,都是纯白色,但实际上白云和太阳之间实际的亮度不可能一样,他们之间的亮度差别是巨大的

我们拍摄时候故意把相机调过曝,这时候我们就可以把-255的图像推到0,这样-255-0就被推到了0-255

于是就可以采集到了本来0以下暗部的信息

同理,故意把相机调的欠曝,即暗一些,我们就得到了本来255以上的信息

这样三张照片同时交给软件,告诉他哪些是255以上的,哪些是0以下的,他就会合成一个高动态图给你了

因此,普通的图形文件格式是很不精确的,远远没有记录到现实世界的实际状况,而HDRI的出现就很好的弥补了这块空缺

一般高标准HDRI由亮到暗的动态范围越高,记录信息越丰富,它在最暗时是只有太阳的亮光,看看下图:

普通图片和hdr图片后期拉曝光的区别,看看下图

和全景图的区别

HDRI文件是一种文件,扩展名是hdr或tif格式,有足够的能力保存光照信息,但不一定是全景图,只是我们在网上常见到全景图形式的HDRI文件而已

全景图就像上面右图,通常是2:1比例的图片

HDR格式的全景图比普通照片出来的就多了光照信息,因此渲染出来的图就效果会更好,布光的时候,直接就有了环境光

咋用?实战给你看

有很多渲染器,我以enscape为例,把HDRI拉出来玩玩

随便选了一张全景的HDRI导入后

快!我们去到窗边

在渲染的时候有这样的做背景,这光影和背景效果,都是没问题了吧

毕竟……

以lumion默认背景为主的蓝天草地大背景,这么些年,换人都看吐了

然后,你看看,肯定还是有实景背景的效果比较好

好了,现在你已经知道是什么,可以用来做什么,做成什么样,那么……哪来的HDRI文件给我玩???

我自己收集整理了n多HDRI、背景图,足足有18.7G

获取方式:

关注我微信公众号:小鱼当的建筑BIM日志

微信公众号后台对话框发送:hdri

另外,我给你准备了两个下载HDRI的网站,国外良心网站

里面的HDRI统统免费,大小尺寸不限制无论是4k还是8k、不限制下载次数更不需要注册

100%免费!

另一个,也是相当棒棒

网站声明了可商用

需要注册下,但也是很快

有的质量较高,需为质量付费

网站获取方式:

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顺带一提

还有一个问题,虽然会用了HDRI,丰富了背景及光照环境,但这背景并不是我们要做的实际背景,如果只渲染做背景,无所谓哪边的城市面貌

但有时候需要当地的实际环境作背景,就需要自己拍摄全景图,不管有没有光照,但有背景底图,作为渲染时背景

点个在看让我知道下,尽快出出相关教程文章……


DIY摄影版HDRI

说回摄影时候的HDRI

除了开启HDR模式,你也可以简单自己做一张HDR效果的图,不就是暗部、高光细节更丰富嘛,找了网上别人整的给大家看看

原理是以不同的曝光拍摄多张(包围曝光)然后合成到一张图,实操过程自行百度,哪都找得到

从采集设备(相机)到播放设备(显示器/相纸)都在尽力做缺失光照信息的弥补

相机通过包围曝光,获取到一个亮度范围远超显示器所能表现的图片(以32bit存储),然后再以亮度建立蒙版,设定多个阈值,把暗的提亮,把亮的压暗,这步有很多具体复杂算法实现,软件一般提供给你很多预设来用,咱也没必要细究那么多,知道操作步骤就行了

这样一番处理,太阳不再是一大片过曝而是一个小星芒点,阴影不再是一大片死黑而是充满细节与纹理的内容

比如你会得到这样的HDR风的图,有、东西

比正常直接拍摄的照片,更多了些光照信息了,虽然做渲染背景很奇怪,但很有意思

既然HDRI动态范围如此之大,可以表现的亮度也就非常之亮,在游戏领域的还有种对应用法,业内的人叫Skybox,把图贴天空盒上

duang~就完成背景环境搭建~

这也是我今天这篇说我们建筑渲染的时候,用HDRI做背景的由来

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