2006/08/10

[教學][筆記]HDRI (High Dynamic Range Image)簡單實用的解釋

HDRI就是High dynamic rage image高動態影像.

玩過數位相機的是否有以下經驗: 要拍天空的雲朵 同時要拍人像時 如果要把天空的雲拍清楚 人像就會過黑 如果要把人拍清楚 天空就會ㄧ片白 雲朵都不見了

這是因為相機的感光元件每次只能接受一定範圍的光度 (換句話說 相機是low dynamic range低動態範圍) 超過這個範圍 不是全黑就是全白沒有分辨率了. 所以就造成了兩難的局面 是要拍攝人臉清楚呢? 還是要天空的雲朵? 能夠同時兼顧的話其實很難也很複雜 ㄧ般是讓測光範圍介於天空與人像之間 就能達到原本想要的折中效果了

是否有以下經驗: 看完電影出來室外 發現外面好亮 都看不清楚 這種情況就像是上述拍相機時遇到的困難ㄧ樣 然而人眼與人腦很厲害 再數秒鐘便可以解決這個難題 瞳孔縮小 等等的生理機制

相機要如何產生High dynamic rage image高動態影像 很簡單也很直覺 就是用不同曝光時間多拍幾次就可以 剛剛舉的例子 就先用最慢的曝光時間 拍攝天空 然後將曝光時間遞增 連續拍攝...最後再用軟體計算 將這些影像疊加起來 就可得到ㄧ張 如人眼看到的一般---HDRI影像了.

還是不懂HDRI嗎? 看看這個網頁有圖片 或許會幫助你理解HDRI如何產生.

想想看戶外場景假設所有的光度範圍是1000度 而你的相機一次只能涵蓋200度 所以就是拍攝1000/200=5次 便可以得到涵蓋所有範圍的影像了

HDRI理論雖然複雜 但是應用在3D繪圖當中卻是非常直觀 甚至用不到High dynamic rage 這樣的功能. High dynamic rage image高動態影像 簡單的說就是ㄧ張影像 但是你可以調整這張影像的亮度/曝光程度 與ㄧ般的圖片差別最大就在這裡.

在3D繪圖當中 HDRI最大的功能就是讓照明更真實 原因就是把HDRI當成ㄧ個球型或是方形的光源 去照明場景當中的物體 這樣一來 場景的天光skylight不再是均勻的藍色 而是富涵顏色變化的光源了 這就是為何HDRI照明的算圖結果 能夠產生逼真的效果. 而這樣的效果 不ㄧ定要調整HDRI當中的亮度 就可以達到.

電影當中的HDRI應用 最重要就是讓CG影像和實景能夠無縫的融合在一起 原因就是使用相同的光源. 例如在拍攝蜘蛛人時 現場實景拍攝時 電影工作人員除了拍攝真實的演員外 他們還會另外利用反光球(類似聖誕節買到的裝飾球)收集當時場景的光源---HDRI影像 再利用這個HDRI影像對CG合成的蜘蛛人進行打光 這樣當把實景與CG合成的人物結合在一起時 因為光源ㄧ致 CG影像和實景就能夠無縫的融合在一起了.

想要自己做HDRI嗎? 這裡教你用便宜的材料(耶誕節裝飾球) 製作自己的HDRI影像.

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