http://blog.csdn.net/a3070173/archive/2008/11/29/3408573.aspx

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HDR?-?全稱High?dynamic?rang,是目前流行的3D特效技術.其基本原理是:雖然在計算機圖形中可以使用完全的浮點型來表

示顏色,但之前由于一直受到硬件的限制,從外部載入的紋理格式大多只能以每種顏色成分用一個字節來表示,也就是0-255,

當這個低范圍的顏色值轉換為浮點型之后就會導致一定量的顏色間隔,而HDR技術通過采用浮點型的外部紋理格式彌補了原來

整型紋理格式所導致的顏色間隔,從而增強了計算機圖形的顏色表現能力.當然這只是籠統的說法,而且每個人對同一個概念

的理解也不盡相同,所以我在本文的最后列出了一些個人認為比較有用的參考資料,這里只簡單描述一下我的HDR?-?OpenGL實

現,其實HDR的理念理解了之后就會比較簡單,但真要編碼實現的話還是有很多東西需要琢磨.

下面列出的是主要渲染流程:

備注(FBO代表Frame?Buffer?Object)

1.渲染整個場景到FBO1

2.下采樣FBO1到尺寸為原來1/4的FBO2中

3.下采樣FBO2到尺寸為原來1/8的FBO3中

DownSample片元著色器:

uniform?sampler2D?g_SceneTexture;

void?main()

{

????gl_FragColor?=?texture2D(g_SceneTexture,?gl_TexCoord[0].st);

}

4.對經過兩次下采樣并保存在FBO3中的內容進行高斯過濾,并將處理過后的圖像

??保存在FBO4中(備注:高斯過濾分為橫向過濾和縱向過濾兩個通道,所以需要一個FBO5進行過渡)

高斯過濾片元著色器:

const?int?g_iWeightNumber?=?17;

????????????????????????????????????

uniform?sampler2D?g_DecalTexture;

uniform?bool?g_bFilterModel;

uniform?float?g_aryWeight[g_iWeightNumber];?//?Blur權重數組

uniform?vec2?g_aryVerticalOffset[g_iWeightNumber];??//?橫向Blur偏移數組

uniform?vec2?g_aryHorizontalOffset[g_iWeightNumber];????//?縱向Blur偏移數組

void?main()

{

????vec4?vec4Sum?=?vec4(0.0);

????if?(g_bFilterModel)

????{

????????//?橫向過濾

????????for(int?i?=?0;?i?<?g_iWeightNumber;?++i)

????????{

????????????vec4Sum?+=?texture2D(g_DecalTexture,?gl_TexCoord[0].st?+?g_aryVerticalOffset[i])*g_aryWeight[i];

????????}

????}

????else

????{???

????????//?縱向過濾

????????for(int?i?=?0;?i?<?g_iWeightNumber;?++i)

????????{

????????????vec4Sum?+=?texture2D(g_DecalTexture,?gl_TexCoord[0].st?+?g_aryHorizontalOffset[i])*g_aryWeight[i];

????????}

????}

????gl_FragColor?=?vec4Sum;

}

5.FBO4中的內容與FBO1中的內容進行特效處理和ToneMapping以將高動態范圍的顏色值映射對低動態范圍以便于顯示.

ToneMapping片元著色器:

const?float?g_fGamma?=?1.0/2.0;

uniform?float?g_fBlurAmount;????//?模糊量

uniform?float?g_fRadialEffectAmount;????//?放射式效果量

uniform?float?g_fExposure;??//?暴光量

uniform?sampler2D?g_SceneTexture;

uniform?sampler2D?g_BlurTexture;

//?計算放射式效果

vec4?CaculateRadial(vec2?p_vec2TexCoord,int?p_iSampleNumber,

??????????????float?p_fStartScale?=?1.0,?float?p_fScaleMul?=?0.9)

{

????//?臨時變量

????vec4?vec4TempColor?=?vec4(0.0);

????float?fCurrentScale?=?p_fStartScale;

????vec2?vec2TempTexCoord?=?vec2(0.0);

????

????//?遍歷采樣

????for(int?i?=?0;?i?<?p_iSampleNumber;?++i)?

????{

????????vec2TempTexCoord?=?(p_vec2TexCoord?-?0.5)*fCurrentScale?+?0.5;??//?采樣方式

????????vec4TempColor?+=?texture2D(g_BlurTexture,?vec2TempTexCoord);

????????fCurrentScale?*=?p_fScaleMul;

????}

????vec4TempColor?/=?float(p_iSampleNumber);

????return?vec4TempColor;

}

//?計算小插圖效果

float?CaculateVignette(vec2?p_vec2Position,?float?p_fInner,?float?p_fOuter)

{

????float?L?=?length(p_vec2Position);

????return?(?1.0?-?smoothstep(p_fInner,?p_fOuter,?L)?);

}

void?main()

{

????vec4?vec4SceneColor?=?texture2D(g_SceneTexture,?gl_TexCoord[0].st);?????//?計算原始場景顏色

????vec4?vec4BlurColor?=?texture2D(g_BlurTexture,?gl_TexCoord[0].st);???????//?計算經Blur后的場景顏色

????vec4?vec4RadialEffectColor?=?CaculateRadial(gl_TexCoord[0].st,?30,?1.0,?0.95);??//?計算放射效果的顏色

????

????//?混合場景與Blur

????vec4?vec4Temp?=?lerp(vec4SceneColor,?vec4BlurColor,?g_fBlurAmount);

????//?添加放射性效果

????vec4Temp?+=?vec4RadialEffectColor*g_fRadialEffectAmount;

????//?進行暴光

????vec4Temp?*=?g_fExposure;

????//?添加圓形擴散小插圖效果使得中間部分較亮而四個邊角逐漸變暗

????vec4Temp?*=?CaculateVignette(gl_TexCoord[0].st*2.0?-?1.0,?0.7,?1.5);

????//?使用Gamma校正規范會低范圍光照

????vec4Temp.rgb?=?pow(vec4Temp.rgb,?vec3(g_fGamma));

????//?最終顏色

????gl_FragColor?=?vec4Temp;

}

Demo效果截圖:

exe文件:http://www.fileupyours.com/view/219112/GLSL/HDR%20Rendering.rar

VC9運行庫:http://www.fileupyours.com/view/219112/GLSL/VC9RunningLib.rar

參考資料:1.DirectX?SDK?Sample?-?HDRLighting(備注:這個可以從DirectX?SDK中獲得)

?????????2.Nvidia?SDK?10.5?- HDR(備注:Nvidia SDK可以在Nvidia的網站上免費下載)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的GLSL实现HDR Rendering 【转】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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