科普-全面介绍hdr图原理及cg中的应用

《科普-全面介绍hdr图原理及cg中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、科普-全面介绍HDR图原理及CG中的应用什么是HDRI  先看两个百度百科的介绍：HDRI拥有比普通RGB格式图像（仅8bit的亮度范围）更大的亮度范围。标准的RGB图像最大亮度是值是255/255/255，如果用这样的图像结合光能传递照明一个场景的话，即使是最亮的白色也不足以提供足够的照明来模拟真实世界中的情况，渲染结果看上去会平淡而缺乏对比，原因是这种图像文件将现实中的大范围的照明信息仅用一个8bit的RGB图像描述。   但是使用HDRI的话，相当于将太阳光的亮度值（比如6000%）加到光能传递计算以及反射的渲染中，得到的渲染结果也是

2、非常真实和漂亮的。下面的两张渲染的图片可以看出使用HDRI后带来的巨大差异。什么是HDR  High-DynamicRange（HDR）image的缩写，就是为了解决这个问题而发明出来的，简单说，HDRI是一种亮度范围非常广的图像，它比其它格式的图像有着更大亮度的数据贮存，而且它记录亮度的方式与传统的图片不同，不是用非线性的方式将亮度信息压缩到8bit或16bit的颜色空间内，而是用直接对应的方式记录亮度信息，它可以说记录了图片环境中的照明信息，因此我们可以使用这种图像来“照亮”场景。有很多HDRI文件是以全景图的形式提供的，我们也可以用它

3、做环境背景来产生反射与折射。  这里强调一下HDRI与全景图有本质的区别，全景图指的是包含了360度范围场景的普通图象，可以是JPG格式，BMP格式，TGA格式等等，属于Low-DynamicRangeRadianceImage，它并不带有光照信息。记住   我用最简单最直白易懂的话来总结说：HDRI就是会发光的图片。它的每一个像素，就相当于是一个小LED灯泡。最亮的部分就是太阳所在的部分。因为它是LED灯，所以它可以把光和色照射出来，影响到周围。而且，它同时也是360全景图片，它在用来渲染的时候，HDRI就相当于是一个真实的自然环境，它有

4、天光，有环境，有云，有色，有阳光（即是主光的位置），模拟了非常真实的，和谐的，符合自然的环境效果。什么样的HDRI，才适合用来渲染建筑效果图  网上流传有各种各样的HDRI，从画面类形上来说，有球形的，有平展的，有方形的，有横向十字形的，有竖向十字的。但是，什么样的形式才适合建筑室外效果图的使用呢？  从图形上来说，用平展的HDRI，在三维软件里用球形贴图方式，是最合适的。当然，也可以配合VRay的HDRI材质，它可以识别上述各种类形的HDRI形式。但是，不同渲染要求，也可以分不同的使用方法。比如上图上的球形HDRI，用来制作工业表现之类的

5、金属反射，效果是最理想的。  从建筑效果图要求上来说，一般都要求玻璃反射要干净，墙面要干净，材质要清楚，天空也不要太花。那在遵循这个要求下来说，那对平展的类形的HDRI的选择肯定的，同时还要求：天空要干净，不要太花，环境要开敞。这是三个基本要求。A：天空要干净  因为HDRI是360全景图，它除了用来做光照外，同时也是反射和背景图，天空干净，反射玻璃才干净。但是，天空也不要太干净，也必须要有一些光色变化，比如，从上到下的变化，从左到右的变化，如果都是平平的一个色的话，那渲染出来的结果也肯定是平平的，没有转折，没有立体的光色变化了。B：不要太

6、花  如果HDRI太过于花，太乱的话，渲染结果也是比较花的，而且因为它的光色丰富，有时候，它有可能因为光色太过于丰富而并不一定适合于鸟瞰使用。因为有可能丰富的光色投到场地上都花掉了，显得脏。C：环境要开敞，环境越是开敞  环境越是开敞开阔的，越适合用于大型的建筑表现，特别是远景的话，开阔的环境才更符合自然所处的位置感觉，而不能使用非常小场景的HDRI，会使大型建筑挤在小环境里一样。包括它在玻璃上的反射比例也会失调。总之，要做什么样场景的建筑主体，就找到相近的环境的HDRI来进行渲染，是最合适的。但是  并不是说其它类型的HDRI就没有用了，

7、天空多云的，花的，也同样是大自然的自像景像，在适当情况下，它更能体现真实的环境效果。同时，它的图像尺寸还要满足出图需要，如果图像太小，就会出现背景图像模糊不清楚，以及反射图像有锯齿等等。 HDRI的选择  不同的HDRI，有不同的用法，如上左图夜景的，天空有适当变化，建筑灯光色彩也较丰富，适合用于建筑夜景渲染表现。  上右图适合较大型场景建筑渲染使用，但是，这张的天空色彩变化较平，从左到右，从上到下，都是比较纯平的颜色，太阳耀斑过于剧烈，太大了，渲染的时候有可能会在建筑玻璃上出现夸张的太阳耀斑，云彩位置稍高稍多了些许，下部分地下光色效果也较

8、平。  如上左图场景大小一般，可以用来做小型建筑，阴雨天，或者晨昏效果使用。  上右图适合较大与上面介绍的夜景相似。  如上左图场景空间太过于狭小，这类不适合大型建筑室外表现使用